結晶スポンジ法によるゲノムマイニングのワークフロー刷新

使用水晶海绵法的基因组挖掘工作流程创新

基本信息

批准号：
19J22015
负责人：
和田直樹
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

一昨年度からJing-Ke Weng准教授（アメリカ・ホワイトヘッド生物医学研究所）と続けている共同研究において、紅藻Laurencia pacificaの遺伝子情報から取得されたテルペン環化酵素の一種が産生する新規化合物の構造解析に成功した。本化合物は非結晶性の油状化合物であり既存の構造解析手法では正確な構造決定が困難であると予想されたものの、結晶スポンジ法によってその絶対配置を含めた化学構造が容易に導かれた。本化合物は独特の甘い香りを発することから、香料等の産業的な応用が期待される。また、これまで結晶スポンジ法においてほとんど用いられてこなかった極性溶媒（ケトン・エステル等）を解析対象化合物と混合することで、結晶スポンジ法においてステロイド化合物包接錯体の結晶構造解析がより高い信頼性をもって行えることを見出し、本知見をOrganic Letters誌に論文として発表した。本研究で得られた成果は、テルペン・ステロイド化合物の迅速かつ高信頼性のある構造解析に結晶スポンジ法の応用が有効であることを実証するものであり、生合成研究など微量化合物の構造解析が必要とされる研究分野においてその応用が今後も多く現れることが期待される。そのほか、結晶スポンジ法が2013年に初めて発表された以降8年の期間において、国内外の研究グループが達成した結晶スポンジ法における技術的改良や構造解析実施例について調査し、総説論文を発表した。

自上一年以来，他在与Jing-ke Weng（Whitehead生物医学研究所）的联合研究项目中，他成功地分析了一种从红藻类Laurencia Pacifica的遗传信息获得的一种萜烯环化酶产生的新型化合物的结构分析。尽管该化合物是一种非晶体油性化合物，并且可以使用现有的结构分析方法准确地确定结构，但是Crystal Sponge方法能够轻松得出化学结构，包括其绝对构型。这种化合物发出了独特的甜香气，预计将在工业上用作香水。此外，通过混合很少在晶体海绵方法中使用的极性溶剂（酮，酯等），直到现在，通过进行分析的化合物，可以在类固醇化合物包含复合物进行的晶体结构分析中可以在Crystal Sponge方法中以更高的可靠性执行类固醇化合物包含复合物，并在有机物中发表了这一文章。在这项研究中获得的结果表明，晶体海绵方法的应用对于萜烯和类固醇化合物的快速且高度可靠的结构分析有效，并且可以预期，在研究领域中，许多应用将出现在痕量化合物的结构分析中，例如生物合成研究。此外，自Crystal Sponge方法于2013年首次发布以来的八年中，该公司研究了国内和国际研究小组实现的水晶海绵方法的技术改进和结构分析示例，并发表了一份评论论文。