生物合成系の再設計による革新的核酸系化合物の創製

点击翻译按钮获取中文摘要

2022年度は、核酸系抗生物質、A-94964の生合成研究が主に進展したので以下に説明する。A-94964生合成（anb）遺伝子群のバイオインフォマティクス解析により、ユニークなⅠ型ポリケチド合成酵素（PKS）であるAnb6、Anb7、Anb8、Anb9、および未知のタンパク質Anb3が、A-94964の珍しいアシル側鎖を生合成している可能性を示した。各anb遺伝子の異種放線菌での共発現実験から、Anb6アシルキャリアプロテイン（ACP）に結合したポリエンの長さが異なる一連のアシル側鎖は、Anb6を含むこれらの珍しいタイプⅠPKSにより合成されることを示した。Anb7はエノイルレダクターゼ（ER）ドメイン、Anb8はケトシンセターゼ-アシルトランスフェラーゼ（KS-KS-AT）ドメイン、Anb9はケトレダクターゼ-脱水酵素（KR-DH）ドメインを持っていることが分かった。また、SDS-PAGEおよびサイズ排除クロマトグラフィー（SEC）解析により、Anb6、Anb7、Anb8、Anb9がヘテロ複合体を形成していることを明らかにした。また、このヘテロ複合体を用いて、試験管内でA-94964のアシル側鎖を生合成させることにも成功した。anb3破壊体の培養ブロスから親水性化合物（2）を単離した。2の構造は、1Hおよび13C NMR分析から、アシル側鎖と糖部分を欠いたA-94964であると決定した。Anb3の機能については、in vivoおよびin vitroの両実験により検討した。その結果、未知のタンパク質Anb3がN-アセチルトランスフェラーゼとして働き、A-94964生合成のアシル化反応に重要な役割を果たすことを明らかにした。In vitro実験の結果、Anb3は幅広い基質特異性を示すことがわかった。