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アブシジン酸アナログを用いたアブシジン酸8'位水酸化酵素の機能解明

使用脱落酸类似物对脱落酸 8-羟化酶进行功能阐明

基本信息

批准号：
05J00661
负责人：
上野琴巳
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J00661/
关键词：
植物ホルモンアブシジン酸代謝酵素 P450 阻害剤

项目摘要

植物ホルモンのアブシジン酸(ABA)は、チトクロムP450モノオキシゲナーゼであるABA8'-水酸化酵素(CYP707A)によって代謝不活性化される。様々な植物に存在するCYP707Aは内生ABA量を調節する重要な酵素であり、この酵素の阻害剤によって内生ABA量が高められた植物体は乾燥耐性が高くなる。そこでより効果的なCYP707A阻害剤を開発するために、さまざまな分子プローブを用いて酵素のリガンド認識を明らかにした。またin vitroの阻害剤試験に用いるリコンビナントCYP707A3の大量調製及び変異酵素を作製するために、大腸菌による酵素の発現系を確立した。前年度に合成した特異的酵素阻害剤AHI1及びその構造異性体の酵素阻害能から、ABAの6員環に相当する領域に酸素官能基が存在しないABAアナログは、側鎖の配向や不斉中心の立体に関係なく酵素に結合できると予想された。6員環領域に相当する部分をほとんど有しないABAアナログや6員環のメチル基が全て欠如したAHI1アナログは酵素阻害活性を示さなかったが、6員環を半分ほど有する化合物やメチル基を1つ以上保持しているAHI1アナログは酵素を阻害したことから、炭素数5の側鎖と分岐鎖を含む少なくとも炭素数7の炭化水素鎖からなる化合物であれば、CYP707Aを阻害することが示唆された。一方で大腸菌によるリコンビナントCYP707Aの発現を試みた(京都大学化学研究所にて。水谷正治博士の指導の下、計4ケ月ほど)。CYP707A2以外、植物由来のcDNAでは酵素発現が見られなかったが、アミノ末端を削除することで数種のCYP707Aisoformの発現に成功した。またP450還元酵素との共発現によって、in vitro阻害剤試験に用いる酵素液の調製が容易になった。更に、大腸菌発現系を用いて部位特異的変異酵素を作製し、リガンドと相互作用していると思われる酵素のアミノ酸残基を数個明らかにすることができた。

Plant ABA (ABA) is a metabolically inactive enzyme (CYP707A) that is involved in the production of ABA 8'-hydroacidifying enzymes. CYP707A is an important enzyme that regulates endogenous ABA levels in plants. It is a inhibitor of enzymes that increases endogenous ABA levels and increases plant desiccation tolerance. The CYP707A inhibitor of this gene is identified by the enzyme in the molecule. The enzyme production system of CYP707A3 was established in vitro by using the enzyme inhibitor. In the past year, the enzyme inhibitor AHI1 and its structural variant were synthesized. The enzyme inhibitor activity of ABA 6-membered ring was similar to that of ABA 6-membered ring. The acid functional group existed in ABA 6-membered ring. The orientation of ABA 6-membered ring was different from that of ABA 6-membered ring. The steric relationship of ABA 6-membered ring was different from that of ABA 6-membered ring. 6-membered ring domain equivalent to the part of the ABA, 6-membered ring, 6-membered ring Carbon number 5 side lock and branch lock contain carbon number 7 side lock and carbon number 7 side lock. A study on the development of CYP707A in Escherichia coli (Kyoto University Institute of Chemistry) Under the guidance of Dr. Mizutani Masaharu, plan 4). Several CYP707 isoforms have been successfully developed from plant-derived cDNAs except CYP707 A2. P450 enzyme co-production, in vitro inhibitor test using the enzyme solution is easy to prepare. In addition, E. coli production is controlled by site-specific enzymes, which interact with each other to produce a number of distinct enzyme residues.

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Asymmetric ligand binding ofABA 8'-hydroxylase

ABA 8-羟化酶的不对称配体结合

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ueno;K.;Mizutani;M.;Hirai;N.;Todoroki;Y
通讯作者：
Y

A Lead Compound for the Development of ABA 8′-Hydroxylase Inhibitors.

用于开发 ABA 8-羟化酶抑制剂的先导化合物。

DOI：
10.1002/chin.200609233
发表时间：
2006
期刊：
ChemInform
影响因子：
0
作者：
K. Ueno;Hidetaka Yoneyama;S. Saito;M. Mizutani;K. Sakata;N. Hirai;Y. Todoroki
通讯作者：
Y. Todoroki

アブシジン酸8'-水酸化酵素リガンドの基本構造

脱落酸8-羟化酶配体的基本结构