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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。

This study aims to provide a broad spectrum of biological activities, medical product development, biosynthesis, and substance production. Dr. WANG is the author of this study, which is an ongoing, novel, and complex study on the biosynthetic activities of bacteria. The aim of this study is to analyze the distribution of the production bacteria, identify the candidate genes, reconstruct the heterogeneic production system of the production bacteria, establish the biosynthetic pathway, and construct the material production system. A multifunctional acidifying enzyme is a key to the structural diversity of the enzyme, a specific enzyme, a catalytic mechanism, a structural function-related explanation, and a functional modification of the enzyme. The synthesis of preaustioid A1 and KOX is expected to be completed in the presence of berkleydione, austinol and the same intermediate. Dr. Wang's analysis of the whole content of bone acidification process from berkleydione to paraherquonin Paraherquonin produces Penicillium and its precursors, which are related to enzyme and KOX enzyme. As a result, precursor synthesis of DMOA involves the development of multiple precursor supply and skeletal enzyme enzymes.