Phosphodiesterase特異的阻害剤longestinの酵素的全合成

磷酸二酯酶特异性抑制剂longestin的酶法全合成

基本信息

批准号：
10F00032
负责人：
及川英秋
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00032/
关键词：
ロンジェスチン酵素合成

项目摘要

既に昨年テルペンやステロイドなどの普遍的前駆体IPPをメチル化するメチル基転移酵素Lon23の酵素活性の検出に成功した。さらに特異なプレニル基転移酵素Lon22は、Lon23の生成物であるZ-methylIPPとIPPを巧妙に使い分け、2個のメチル基の置換したdmGGPPを与えることを明らかにした。今年度は、Lon23と近縁の機能を持つStreptomyceslasaliensis由来のGPPメチル基転移酵素GPPMTのX線結晶構造解析に成功した。GPPMTの立体構造は基質であるGPPおよび基質アナログsinefunginとの複合体として得られ、活性部位にはピロリン酸部位を結合する触媒残基することが判明した。GPPMTと相同性が41%と高いLon23のアライメントから、Lon23はこの酵素と類似の触媒残基を活性部位にもち、触媒機構が推定された。これにより前半の3工程の触媒反応をLon23,Lon22,Lon12が触媒し、オクタプレニル側鎖が生成することが判った。本年度はさらに基質となるbenzoylsuccinate部分の合成を行った。4-ヒドロキシフタル酸を出発原料として2工程で合成した酸無水物へのC4単位の付加反応したところ、位置選択的にアルキル基が導入された生成物を合成することに成功した。このほかLon23の近縁酵素であるGPPMTのX線結晶構造解析を行い、通常のメチル基転移酵素の活性部位にMg2+の配位部位およびそれと結合するピロリン酸部位の存在が明らかとなった。相同性は41%と高いLon23もIPPの結合部位およびメチル基転移後に生じるカチオン消去に関与する塩基となるアミノ酸残基の存在も明らかになった。既に後半のLon14,Lon15,Lon16の大量発現にも成功し、問題の骨格構築を検討することが可能になった。

去年，我们成功地检测到了LON23的酶活性，LON23是一种甲基甲基化酶的甲基转移酶，可甲基甲基前体IPP，例如构二烯和类固醇。此外，独特的丙二醇转移酶LON22被巧妙地用于区分Z-甲基ipp和IPP，LON23的产物，以给出DMGGPP，以用两种甲基代替DMGGPP。今年，我们成功地分析了GPPMT的X射线晶体结构，GPPMT是一种源自链霉菌的GPP甲基转移酶，该链霉菌具有与LON23的密切相关功能。 GPPMT的构象与底物GPP和底物类似物Sinefungin获得，并发现活性位点是结合焦磷酸位点的催化残基。从LON23的比对（与GPPMT的高同源性为41％）中，LON23具有与该酶相似的催化残基，并且估计了其催化机制。这表明前三个步骤的催化反应是由LON23，LON22和LON12催化的，形成了八脑侧链。今年，我们进一步合成了苯甲酸酯部分，即底物。当将C4单元添加到使用4-羟基苯甲酸作为起始材料的两个步骤中，将C4单元添加到酸酐中，成功合成了引入烷基的产物。此外，GPPMT的X射线晶体结构分析是LON23的紧密相关酶，揭示了在正常甲基转移酶的活性位点与它们结合的Mg2+配位位点和焦磷酸位点。同源性为41％，LON23还揭示了跨甲基转移后发生的IPP和阳离子消除的结合位点涉及的基础氨基酸残基。下半年，它已经在LON14，LON15和LON16的大型表达中取得了成功，因此可以考虑有关骨架的结构。