ハイブリッドプロセスによる抗生物質ライブラリーの構築と機能評価

混合方法抗生素库的构建及功能评价

• 批准号: 17710175
• 负责人: 大栗 博毅
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710175/
• 关键词: 抗腫瘍性抗生物質; エキノマイシン; 生合成; 非リボソーム依存型ペプチド合成酵素; マクロ環形成; チオエステレース; インターカレーション; 化学-酵素ハイブリットプロセス; マクロ環; キノキサリン

放線菌Streptomyces lasaliensisが生産する抗腫瘍性抗生物質エキノマイシンは、二つのキノキサリン環を介して、DNAにインターカレーションする。昨年度我々は、エキノマイシンの生合成遺伝子クラスターを同定し、大腸菌を利用して酵素的全合成に成功した。本年度は、エキノマイシンのペプチド基本骨格を構築する非リボソーム依存型合成酵素(NRPS)のC末端領域に存在するチオエステラーゼ(Ecm TE)ドメインを部分的に発現させ、鎖状ペプチドの酵素的二量化環化反応とマクロラクトン化反応を検討した。液相合成した鎖状テトラペプチドをEcm TEに作用させると、二量化一環化体が生成することを見出した。さらに、この化合物を空気酸化し、ジスルフィド結合を形成させることでトリオスチンAへ変換することに成功し、Ecm TEが二量化環化反応をin vitroで触媒することを証明した。次に、末端をチオエステルとした基質アナログを固相合成し、Ecm TEに作用させると低収率ながら目的の環化体であるマクロラクトンが得られた。しかし、加水分解が競争し相当量のカルボン酸が副生した。そこで、環化生成物TANDEMのDNAへの結合能に着目し、DNAを反応系内に添加してTANDEMを捕捉することで、加水分解を抑制しようと考えた。実際、DNA存在下では、環化生成物TANDEMの収率が大幅に(3.5倍)向上し、加水分解を5%以下に抑えることができた。更に、種々のアミノ酸や芳香環を導入した基質アナログ群を合成し、酵素的マクロラクトン化を検討した。DNA添加により、加水分解産物の生成が抑制され、環化効率が向上する基質アナログを見出した。また、生成したマクロラクトンが、TANDEMと同程度の親和性でDNAに結合することを確認できた。

Actinomycete Streptomyces lasaliensis が production す る antibiotic resistant swollen sores sex エ キ ノ マ イ シ ン は, two つ の キ ノ キ サ リ ン ring を interface し て, DNA に イ ン タ ー カ レ ー シ ョ ン す る. Last year I 々 は, エ キ ノ マ イ シ ン の biosynthesis heritage 伝 son ク ラ ス タ ー を with し, coliform を using し て enzyme fully synthetic に successful し た. This year は, エ キ ノ マ イ シ ン の ペ プ チ ド basic skeleton を build す る non リ ボ ソ ー ム dependent type synthetic enzyme (NRPS) の C terminal domains exist に す る チ オ エ ス テ ラ ー ゼ (Ecm) TE ド メ イ ン を part of に 発 now さ せ, lock ペ プ チ ド の enzyme two quantitative cyclization anti 応 と マ ク ロ ラ ク ト ン turn against 応 を beg し 検 た. Liquid phase synthesis し た lock テ ト ラ ペ プ チ ド を Ecm TE に role さ せ る と, two quantitative one cyclization が generated す る こ と を shows し た. さ ら に, こ の compound を empty 気 acidification し, ジ ス ル フ ィ ド combined を form さ せ る こ と で ト リ オ ス チ ン A へ variations in す る こ と に し success, Ecm TE が two quantitative cyclization 応 を in vitro で す the catalyst る こ と を prove し た. に, end を チ オ エ ス テ ル と し た matrix ア ナ ロ グ を solid-phase synthesis し, Ecm TE に さ せ る と low 収 rate な が ら purpose の cyclization body で あ る マ ク ロ ラ ク ト ン が must ら れ た. <s:1> が, adding water to decompose が, competing for an equivalent amount of カ, カ ボ, <s:1> acid が, by-product た. そ こ で, cyclization products TANDEM の DNA へ の binding energy に within the mesh し, DNA を anti 応 に add し て TANDEM を capture す る こ と で, hydrolytic decomposition を inhibit し よ う と exam え た. Be international, the presence of DNA で は, cyclization products TANDEM の が 収 rate sharply に (3.5 times) upward し, hydrolytic decomposition を below 5% に え suppression る こ と が で き た. More に, 々 の ア ミ ノ acid や aromatic ring を import し た matrix ア ナ ロ グ group of し を synthesis, enzyme マ ク ロ ラ ク ト ン change を beg し 検 た. The addition of によ to DNA, the addition of water decomposition products <s:1> to generate が inhibition され, and the cyclization efficiency が upward する matrix アナログを shows た た. ま た, generate し た マ ク ロ ラ ク ト ン が, TANDEM と with degree の affinity で DNA に combining す る こ と を confirm で き た.

项目成果

Design and synthesis of a trans-fused polycyclic ether skeleton as an α-helix mimetic scaffold

作为α-螺旋模拟支架的转稠多环醚骨架的设计与合成

• 发表时间: 2005
• 期刊: Tetrahedron Letters 46
• 作者: Takeuchi;Yukari;竹内由香里;Jieun Cheong;Kenji Watanabe et al.;Kento Koketsu et al.;Hiroki Oguri et al.;Yuta Fujita et al.;Yuta Fujita et al.;Hiroki Oguri et al.;Hiroki Oguri et al.
• 通讯作者: Hiroki Oguri et al.

Total biosynthesis of antitumor nonribosomal peptides in Escherichia coli

• DOI: 10.1038/nchembio803
• 发表时间: 2006-08-01
• 期刊: NATURE CHEMICAL BIOLOGY
• 影响因子: 14.8
• 作者: Watanabe, Kenji;Hotta, Kinya;Oikawa, Hideaki
• 通讯作者: Oikawa, Hideaki

Skeletal diversity via a folding pathway: Synthesis of indole alkaloid-like skeletons

• DOI: 10.1021/ol047945w
• 发表时间: 2005-01-06
• 期刊: ORGANIC LETTERS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Oguri, H;Schreiber, SL
• 通讯作者: Schreiber, SL

The Relative and Absolute Configuration of PF1140

PF1140的相对和绝对配置

• 发表时间: 2005
• 期刊: The Journal of Antibiotics 58
• 作者: Hideaki;Oikawa;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Synthesis and evaluation of α-helix mimetics based on a trans-fused polycyclic ether : sequence selective binding to aspartate pairs in α-helical peptides

基于转融合多环醚的α-螺旋模拟物的合成和评估：序列选择性结合α-螺旋肽中的天冬氨酸对

• 发表时间: 2006
• 期刊: Tetrahedron Letters 47
• 作者: Takeuchi;Yukari;竹内由香里;Jieun Cheong;Kenji Watanabe et al.;Kento Koketsu et al.;Hiroki Oguri et al.
• 通讯作者: Hiroki Oguri et al.