複雑骨格天然物の生合成に関わる酵素の構造機能解析

参与复杂骨骼天然产物生物合成的酶的结构和功能分析

基本信息

批准号：
15F15332
负责人：
阿部郁朗
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ステロイドに匹敵する多様で重要な生物活性を有し、医薬品開発が期待される、メロテルペノイドの生合成マシナリーの精密機能解析と物質生産を主たる目的とした。本研究において、WANG博士は、本研究室で進行中の、バークレージオンなど、新奇で複雑な骨格を有する糸状菌由来生物活性メロテルペノイドの生合成研究に従事した。既に生産菌のドラフトゲノム配列の解析により、候補となる生合成遺伝子クラスターは判明しており、これを麹菌の異種発現系に再構成することにより、その生合成経路を確立し、物質生産系を構築することを目的とした。また、メロテルペノイドの構造多様性創出の鍵となる、特異な反応を触媒する多機能型酸化酵素について、その反応機構と構造機能相関の解明、酵素機能の改変などをめざした。糸状菌メロテルペノイドberkleydioneは、austinolと同一の生合成中間体preaustionoid A1から、異なるKOX反応によって骨格形成されると予想される。Wang博士はberkleydioneからparaherquoninへと至る後期骨格酸化過程の全容解明を目的として、その生合成反応の解明に取り組んだ。paraherquonin生産Penicilliumのゲノムシーケンスを行い、前駆体供給に関わる酵素遺伝子、KOX酵素遺伝子を含む遺伝子クラスターを探索した。その結果、前駆体であるDMOAを合成するポリケタイド合成酵素遺伝子を含む数多くの前駆体供給、骨格形成に関わる酵素遺伝子を発掘した。

这项研究主要旨在精确的功能分析和物质的素甲状腺生物合成机器，它们具有与类固醇相当的多种重要生物学活性，并有望开发药物。在这项研究中，Wang博士研究了我们实验室中正在进行的新型和复杂的骨骼真菌生物活性菌苯甲酸类动物（例如Berkelideon）的生物合成研究。候选生物合成基因簇已经通过分析生产细菌的基因组序列草案来鉴定，其目的是通过将它们重构为Koji霉菌的异源表达系统来建立生物合成途径，并构建一种物质生产系统。此外，我们旨在阐明多功能氧化酶的反应机理和结构功能相关性，这些氧化酶催化了独特的反应，这是在菌类动物中产生结构性多样性的关键，并修改酶功能。预计丝状真菌菌丝体berkleydione有望由来自相同的生物合成中间体Preaustionaid A1的不同KOX反应骨架形成。 Wang博士致力于阐明生物合成反应，目的是阐明从伯克利二酮到副喹啉的整个晚期骨骼氧化过程。进行了产生副喹啉的青霉素的基因组序列，以搜索含有供应前体和KOX酶基因的酶基因的基因簇。结果，发现了许多参与供应前体和骨骼形成的酶基因，包括合成前体DMOA的聚酮化酶合酶基因。