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植物ポリケタイド合成酵素の構造機能解析

植物聚酮合酶的结构和功能分析

基本信息

批准号：
08J07112
负责人：
鰐渕清史
金额：
$ 1.15万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

今後の天然物化学研究の展開について考えた場合、医薬資源として重要な天然の基本骨格構築に関わる酵素をとりあげ、これを利用、改変することにより新規有用物質の生産に結びつけていく試みけ魅力的である。二次代謝酵素の中には、微妙な構造の違いで基質特異性や生成物の構造が大きく変化するものがあって、これが天然物の分子多様性を生み出す大きな要因になっている。多様な構造と生物活性を示す一連の植物ポリフェノールの基本骨格を構築する植物由来III型ポリケタイド合成酵素(PKS)をとりあげ、これら酵素の精密機能解析と新たな酵素機能の開拓を主たる目的とした。キダチアロエ(Aloe arborescens)より得うれたオクタケタイド合成酵素(OKS)は8分子のマロニルCoAの縮合を触媒し、オクタケタイ生成する(PKS)でありでありOKSの結晶構造に基づき、OKSの活性中心に存在するAsn222残基に着目し、N222G変異により活性中心キャビティを拡大させ、10分子のマロニルCoAの縮合により非天然デカケタイドの創出に成功した。このOKSN222Gくについても結晶化に成功し、その結晶構造解析からN222G近傍に存在するF66に着目し、種々変異導入を行い、精査した結果F66L/N222G変異体により、さらに2分子分縮合数が増加したマロニルCoA12分子が縮合したドデカケタイドの生産に成功した。OKSにおいてマロニルCoA12基質としたオクタケタイドの生産から合理的な部位特異的変異導入によりデカケタイドそしてドテカケタイドへの酵素触媒機能の変換が可能となった事で、他のCoAエステルを組み合わせ反応の多様性が生まれ、こうした野生型、変異型酵素にマロニルCoAに加えて、4-クマロイルCoAやヘキサノイルCoAを用いた際、5分子あるいは6分子のマロニルCoAが縮合しだカルコン及びスチルベン部令骨格を有する非天然型新規ポリケタイド生成にも成功し更なる新ポリケタイド化合物の創出、そして更なる新規有用物質の生産への一つのアプローチを示した。

In the future, chemical research on natural substances will be carried out in various fields, such as medical resources, basic framework construction, enzyme development, utilization, improvement, new regulations, production of useful substances, and charm. The structure of secondary metabolic enzymes is substrate-specific, and the structure of products is substrate-specific. The structure and biological activity of a series of plant derived enzymes (PKS) were analyzed.キダチアロエ(Aloe arborescens) The crystal structure of OKS, the existence of the active center of OKS, Asn222 residue, N222G residue, and the condensation of CoA, a catalyst for the formation of 8 molecules of OKS synthase (PKS). The condensation of 10 molecules with CoA was successful in creating unnatural compounds. The crystallization of OKSN 22G was successful, and the crystal structure analysis showed that there was a difference between F66 and N222G. The results showed that the condensation number of F66L/N222G was increased, and the condensation number of CoA12 was successfully produced. OKS CoA12 substrate production, reasonable site-specific variation, introduction, and conversion of enzyme catalytic functions are possible, and other CoA substrates are grouped together to produce a variety of enzymes, wild-type enzymes, and heteroenzymes. CoA is added, 4-CoA is added, and CoA is used. 5 molecules, 6 molecules, 6

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

結晶構造に基づく植物ポリケタイド合成酵素の触媒機能拡張

基于晶体结构扩展植物聚酮合酶催化功能

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
鰐渕清史;森田洋行;野口博司;阿部郁朗
通讯作者：
阿部郁朗

キダチアロエ由来ポリケタイド合成酵素の結晶構造に基づく機能改変

基于Kidachialoe聚酮合酶晶体结构的功能修饰

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
鰐渕清史;森田洋行;野口博司;阿部郁朗
通讯作者：
阿部郁朗

クマロイルCoA合成酵素の新規触媒機能と構造解析:チオエステルからアミドリガーゼ,ペプチド合成酵素への機能拡張

香豆酰辅酶A合成酶的新催化功能和结构分析：从硫酯到酰胺连接酶和肽合成酶的功能扩展

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
鰐渕清史;森貴裕;庭野智子;張剛;脇本敏幸;森田洋行;阿部郁朗
通讯作者：
阿部郁朗

Structural basis for the one-pot formation of the diarylheptanoid scaffold by curcuminoid synthase from Oryza sativa

DOI：
10.1073/pnas.1011499107
发表时间：
2010-11-16
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Morita, Hiroyuki;Wanibuchi, Kiyofumi;Abe, Ikuro
通讯作者：
Abe, Ikuro

クルクミン生合成に関わる植物ポリケタイド合成酵素の構造機能解析

姜黄素生物合成中植物聚酮合酶的结构和功能分析