课题基金 / 基金详情

放線菌の生産するテルペノイドの生合成遺伝子のクローニングと解析

放線菌の生産するテルペノイドの生合成遺伝子のクローニングと解析
放线菌萜类生物合成基因的克隆与分析
批准号：
09760114
负责人：
葛山 智久
金额：
$1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1997 至 1998
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09760114/
关键词：
biosynthesisterpenoidmevalonate pathwayHMG-CoA reductaseStreptomycesnonmevalonate pathwaymevalonate

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
1. 平成9年度 放線菌からメバロン酸経路の律速段階の酵素であるヒドロキシメチルグルタリルCoAレダクターゼの精製を行い、真正細菌から世界で初めてその遺伝子のクローニングに成功した。この酵素を大腸菌内で大量に発現させ、その性質を詳細に解析したところ、酵素学的性質に関しては真核生物由来の酵素と良く似ていたが、アミノ酸配列において真正細菌に特異的な配列があることを見いだした。2. 平成10年度 非メバロン酸経路における1-デオキシ-D-キシルロース5-リン酸(DXP)から2-Cメチル-D-エリスリトール4-リン酸(MEP)に至る反応機構を解明するため、大腸菌よりMEPの合成に関与する酵素の遺伝子のクローニングを行った。そこでまず、MEP合成欠損変異株をスクリーニングするために必要なMEを化学合成した。次に、ランダムに変異を導入した大腸菌から、ME添加時のみ最少培地で生育できる株を選択した。約2万株をスクリーニングした結果、10株のME要求株を得た。次いで、大腸菌のゲノムライブラリーから、この変異を相補するDNA断片を取得し塩基配列を決定したところ、これらのいずれのDNA断片も大腸菌ゲノムの4.2minに位置するyaeM遺伝子を共通して含んでいた。次に、この遺伝子産物の機能を明らかにするため、この遺伝子の大量発現を行った。得られたタンパク質をMn^<2+>とNADPHの存在下、DXPと反応させ、反応生成物を精製した。その精製物のNMRとMSスペクトルを解析したところ、反応生成物はMEPであることが判明した。この結果から、このyaeM遺伝子産物は、DXPの骨格の分子内転位と同時に還元反応をも触媒し、一段階でDXPからMEPを合成するDXPレダクトイソメラーゼであることが明らかとなった。
英文摘要
1. 平成9年度 放線菌からメバロン酸経路の律速段階の酵素であるヒドロキシメチルグルタリルCoAレダクターゼの精製を行い、真正細菌から世界で初めてその遺伝子のクローニングに成功した。この酵素を大腸菌内で大量に発現させ、その性質を詳細に解析したところ、酵素学的性質に関しては真核生物由来の酵素と良く似ていたが、アミノ酸配列において真正細菌に特異的な配列があることを見いだした。2. 平成10年度 非メバロン酸経路における1-デオキシ-D-キシルロース5-リン酸(DXP)から2-Cメチル-D-エリスリトール4-リン酸(MEP)に至る反応機構を解明するため、大腸菌よりMEPの合成に関与する酵素の遺伝子のクローニングを行った。そこでまず、MEP合成欠損変異株をスクリーニングするために必要なMEを化学合成した。次に、ランダムに変異を導入した大腸菌から、ME添加時のみ最少培地で生育できる株を選択した。約2万株をスクリーニングした結果、10株のME要求株を得た。次いで、大腸菌のゲノムライブラリーから、この変異を相補するDNA断片を取得し塩基配列を決定したところ、これらのいずれのDNA断片も大腸菌ゲノムの4.2minに位置するyaeM遺伝子を共通して含んでいた。次に、この遺伝子産物の機能を明らかにするため、この遺伝子の大量発現を行った。得られたタンパク質をMn^<2+>とNADPHの存在下、DXPと反応させ、反応生成物を精製した。その精製物のNMRとMSスペクトルを解析したところ、反応生成物はMEPであることが判明した。この結果から、このyaeM遺伝子産物は、DXPの骨格の分子内転位と同時に還元反応をも触媒し、一段階でDXPからMEPを合成するDXPレダクトイソメラーゼであることが明らかとなった。
期刊论文(12)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
S.Takahashi,T.Kuzuyama and H.Seto: "Purification,characterization,and cloning of a eubacterial 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,a key enzyme involved in the biosynthesis of terpenoids." J.Bacteriol.in press. (1999)
S.Takahashi、T.Kuzuyama 和 H.Seto：“真细菌 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 还原酶的纯化、表征和克隆，这是萜类生物合成中涉及的关键酶。”
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
T.Kuzuyama,S.Takahashi,and H.Seto: "Construction and characterization of Escherichia coli disruptants defective in the yaeM gene." Biosci.Biotechnol.Biochem.in press. (1999)
T.Kuzuyama、S.Takahashi 和 H.Seto：“yaeM 基因缺陷的大肠杆菌破坏株的构建和表征。”
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
N.Orihara,T.Kuzuyama,S.Takahashi,K.Furihata and H.Seto: "Studies on the biosynthesis of terpenoid compounds produced by actiromycetes 3.Biosynthesis of the isoprenoid side chain of novobiocin via the non-mevalonate pathway in Streptomyces niveus." J.Antib
N.Orihara、T.Kuzuyama、S.Takahashi、K.Furihata 和 H.Seto：“放线菌产生的萜类化合物生物合成的研究 3. 雪白链霉菌中通过非甲羟戊酸途径生物合成新生霉素的类异戊二烯侧链
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
S.Takahashi,T.Kuzuyama,H.Watanabe and H.Seto: "A novel 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate reductoisomerase catalyzing the formation of 2-C-methyl-D-erythritol 4-phoshate in an alternative non-mevalonate pathway for terpenoid biosynthesis." Proc.Natl.Acad.U.S.
S.Takahashi、T.Kuzuyama、H.Watanabe 和 H.Seto：“一种新型 1-脱氧-D-木酮糖 5-磷酸还原异构酶，可催化 2-C-甲基-D-赤藓糖醇 4-磷酸酯的形成，以替代非
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 6 条
    生物合成系の再設計による革新的核酸系化合物の創製
    • 批准号：
      21H02127
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $11.32万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      葛山 智久
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    メロテルペノイド生合成マシナリーの機能と構造に関する研究
    • 批准号：
      17F17400
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2017
    • 负责人：
      葛山 智久
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    テルペノイド－ポリケチド融合化合物生合成酵素の機能と構造に関する研究
    • 批准号：
      11F01399
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.9万
    • 财政年份：
      2011
    • 负责人：
      葛山 智久
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    遺伝情報を利用した放線菌二次代謝産物の同定と生合成研究
    • 批准号：
      21380071
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $9.15万
    • 财政年份：
      2009
    • 负责人：
      葛山 智久
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    国内基金
    海外基金
    南海红树林链霉菌sp.OUC6819中新型DKP-Terpenoid杂合抗生素Drimentine C的生物合成研究
    • 批准号：
      31171201
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      65.0万元
    • 批准年份：
      2011
    • 负责人：
      李文利
    • 依托单位：
      中国海洋大学