糸状菌由来PKS-NRPS生合成制御機構の解明および生合成酵素を利用した物質生産

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カビ由来の二次代謝産物であり、動物細胞においても顕著な生理活性を示す、chaetoglobosin A(ケトグロボジンA、CHG-A)生合成機構の酵素レベルでの解明を目指して研究を行ってきた。平成21年度においては、CHG-Aの骨格合成を行うと推定したポリケタイド合成酵素(PKS)遺伝子から、アミノ酸認識に関与するドメイン(Aドメイン)の機能解析およびCHG-A骨格構築において大変重要なDiels-Alder反応を触媒すると推定した還元ドメイン(Rドメイン)の機能解析を行った。放射性同位体標識ピロリン酸を用いたアミノ酸の活性化実験では、数あるアミノ酸のうち、L-トリプトファンを用いたときに最も高い活性を示すことを確認した。CHG-Aは、L-トリプトファン由来の部分構造を持つため、この実験結果は、発現した遺伝子がCHG-A生合成遺伝子クラスターの一部であることを強く支持した。CHG-A骨格構築に関与すると予想されたRドメインは、前年度までに目的タンパク質の可溶化に成功したので、基質アナログを用いた酵素反応を行い、詳細な解析を行った。しかし、LC-MSでは、基質アナログチオエステルのアルデヒドへの還元体およびその環化体は検出されなかった。現在、別種のカビが生産するCHG-A類縁体のPKS遺伝子に関し、Rドメインの機能解析を行い、LC-MSにおいて還元体および環化体に相当する質量数を持つ生成物の検出に成功しているので、この系に関して研究を進めていき、CHG-AのPKSに関する研究にフィードバックしていけることを期待している。