新型および多機能性テルペン環化酵素の解析を軸としたテルペン創出経路の拡充

以新型多功能萜烯环化酶分析为中心扩展萜烯生成途径

• 批准号: 15J03090
• 负责人: 上田 大次郎
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Niigata University
• 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: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J03090/
• 关键词: terpenoid; menaquinone

昨年度までの研究においてアセトニル基をもつノルイソプレノイド類（C5 x n + C3）であるC33のファルネシルファルネシルアセトン（FFA）を天然物として初めて単離、同定した。この天然物ファミリーの生合成研究はほとんど行われていない。in vivo, in vitroにおいてスーパーオキシドによって非酵素的な反応が行われている証拠を増やすため、以下の実験を行った。①スーパーオキシドを分解する酵素（スーパーオキシドディスムターゼ：SOD）の遺伝子破壊株（⊿sodA）の脂質成分を分析したところ野生株よりも菌体あたりのFFAを多く生産した。そこに抗酸化物質（システイン、グルタチオン）を添加し、各々培養を行ったところ、菌体あたりのFFA生産量が両者とも減少した。⊿sodA内で発生したスーパーオキシドを抗酸化物質が消去し、生産されるFFA量が減ったと考えられる。②抗酸化物質（ジブチルヒドロキシトルエン）を添加、けん化処理を行った結果、生産率が減少し、酸素が反応に関与する証拠をさらに得た。③枯草菌でMK-7が基質であることを明確にするため、ヘプタプレニル二リン酸合成酵素の遺伝子破壊株（⊿HepS/T）を作成し実験を行った。⊿HepS/TはFFAを生産しないのに対し、MK-7を添加すると生産した。MK-7がFFAの前駆体であることが強く示唆された。また、今回見出した生合成系を利用して、枯草菌によって甲殻類の雄ホルモン（C18）と昆虫フェロモン（C18）を生産する事にも成功した。本研究は、ノルイソプレノイドの生合成経路として、スーパーオキシドによるビタミンK類（メナキノンやフィロキノン）の非酵素開裂反応を初めて提案したい。ビタミンKは微生物のみならず、ヒトを含めた動物や植物に広く分布しており、そしてスーパーオキシドは全ての生物で発生していると考えられる。この経路は他の生物でも利用されている可能性があると考えている。

Yesterday's annual ま で の research に お い て ア セ ト ニ ル base を も つ ノ ル イ ソ プ レ ノ イ ド class (C5 n + x C3) で あ る c 33 の フ ァ ル ネ シ ル フ ァ ル ネ シ ル ア セ ト ン (FFA) を natural things と し て early め て 単 from, be し た. <s:1> <s:1> natural substances ファ, リ, リ, <s:1> biosynthetic research ほとん ほとん, <e:1>, われて, な, な. The in vivo and in vitro に お い て ス ー パ ー オ キ シ ド に よ っ て non enzyme な anti 応 が line わ れ て い る card 拠 を raised や す た め, the following の be 験 を line っ た. 1) ス ー パ ー オ キ シ ド を decomposition す る enzyme (ス ー パ ー オ キ シ ド デ ィ ス ム タ ー ゼ : SOD) の heritage 伝 son broken 壊 strains (⊿ sodA) の lipid composition を analysis し た と こ ろ wild strains よ り も bacteria あ た り の FFA を く production more し た. そ こ に resistance to acidic substances (シ ス テ イ ン, グ ル タ チ オ ン) を add し line, various 々 cultivation を っ た と こ ろ, bacteria あ た り の FFA production が struck the と も reduce し た. ⊿ sodA inside で 発 raw し た ス ー パ ー オ キ シ ド を acidification substance が elimination し, production さ れ る が FFA quantity reduction っ た と exam え ら れ る. (2) resistance to acidic substances (ジ ブ チ ル ヒ ド ロ キ シ ト ル エ ン) を add, け ん line change 処 reason を っ た が reduce し results, productivity, acid element が 応 に masato and す る card 拠 を さ ら に た. (3) subtilis bacteria で MK - 7 が matrix で あ る こ と を clear に す る た め, ヘ プ タ プ レ ニ ル two リ ン acid synthesis enzyme の heritage 伝 son broken 壊 strains (⊿ HepS/T) を made し be 験 を line っ た. Δ HepS/T <s:1> FFAを produces な な を に に against た and MK-7を add すると to produce た た. The MK-7がFFA <s:1> forebody 駆 である とが とが strongly く indicates された. ま た, today toodles し た raw GeChengXi を using し て, hay bacteria に よ っ て crustaceans の male ホ ル モ ン (C18) と insects フ ェ ロ モ ン (C18) を production す る matter に も successful し た. は, this study ノ ル イ ソ プ レ ノ イ ド の biosynthesis 経 road と し て, ス ー パ ー オ キ シ ド に よ る ビ タ ミ ン K class (メ ナ キ ノ ン や フ ィ ロ キ ノ ン) の activity cracking against 応 を early め て proposal し た い. Microbial の ビ タ ミ ン K は み な ら ず, ヒ ト を containing め た animals や plants に hiroo く distribution し て お り, そ し て ス ー パ ー オ キ シ ド は full て の biological で 発 raw し て い る と exam え ら れ る. <s:1> <s:1> economics other <s:1> biology で で utilize されて る る possibilities があると to examine えて る る る.

项目成果

マッコウクジラ由来アンブレイン生産菌の探索

寻找源自抹香鲸的脑生成细菌

• 发表时间: 2017
• 作者: L. TENKOVSKAIA;M. MURAKAMI;K. OKUNO;D. UEDA;T. SATO;上田大次郎・川邊 舞・山田 格・田島木綿子・佐藤 努
• 通讯作者: 上田大次郎・川邊 舞・山田 格・田島木綿子・佐藤 努

龍涎香に関する研究

蜻蜓香研究

• 发表时间: 2017
• 期刊: 香料
• 作者: 上田大次郎;佐藤努
• 通讯作者: 佐藤努

龍涎香主成分ambreinの酵素合成

酶法合成龙涎香的主要成分龙涎香

• 发表时间: 2016
• 作者: 上田大次郎;星野力;佐藤努
• 通讯作者: 佐藤努

ポリプレニルアセトン類の生合成：活性酸素によるメナキノンの非酵素的開裂反応の提唱

聚异戊二烯丙酮的生物合成：利用活性氧进行甲基萘醌非酶裂解反应的建议

• 发表时间: 2016
• 作者: L. TENKOVSKAIA;M. MURAKAMI;K. OKUNO;D. UEDA;T. SATO;TENKOVSKAIA LIUDMILA・村上瑞気・奥野琴音・上田大次郎・佐藤 努;井上真緒・上田大次郎・奥野琴音・星野 力 ・佐藤 努;上田大次郎・岡本 渉・橋本昌征・佐藤 努
• 通讯作者: 上田大次郎・岡本 渉・橋本昌征・佐藤 努

Bacillus clausiiにおけるセスタテルペン、Head-to-tailトリテルペンおよびセスクアテルペンの生合成:多機能性酵素の同定とイソプレノイド代謝物の解析

克劳氏芽孢杆菌中二倍半萜、头尾三萜和倍半萜的生物合成：多功能酶的鉴定和类异戊二烯代谢物的分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 上田大次郎;山鹿 宏彰;村上 瑞気; 遠塚悠輔;品田哲郎;佐藤 努
• 通讯作者: 佐藤 努