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2020/08/08

天然物化学教室の何海兵 大学院生、森貴裕 助教と阿部郁朗 教授らが、テルペン環化酵素の秘められた機能を発見


東京大学大学院薬学系研究科の阿部郁朗 教授と森貴裕 助教、何海兵 大学院生および武漢大学のTiangang Liu教授ら、Pennsylvania大学のDavid W. Christianson教授らの共同研究グループは、カビ由来テルペン環化酵素の機能解析を行い、これまでに知られていなかった芳香環プレニル基転移酵素としての機能を見出すことに成功しました。本研究成果は2020年8月7日付でNature Communications (オンライン版)に掲載されました。

発表論文
雑誌:Nature Communications
題目: Discovery of the cryptic function of terpene cyclases as aromatic prenyltransferases.
著者:Haibing He, Guangkai Bian, Corey J. Herbst-Gervasoni, Takahiro Mori, Stephen A. Shinsky, Anwei Hou, Xin Mu, Minjian Huang, Shu Cheng, Zixin Deng, David W. Christianson, Ikuro Abe, Tiangang Liu
DOI:10.1038/s41467-020-17642-2
論文へのリンク: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17642-2

発表概要
テルペノイド化合物は、自然界において最大とも言われる構造多様性を有する天然物の一群です。生物活性を持つ化合物が数多く含まれることから、薬学の観点からも非常に重要な化合物群の1つと考えられてきました。その構造多様性はテルペン環化酵素によってもたらされ、酵素の環化様式の違いによりテルペノイド炭素骨格の多様性が構築されます。 共同研究グループは、カビ由来のテルペン環化酵素の機能解析を行い、テルペン環化酵素が芳香環化合物に対してプレニル基転移反応を触媒することを発見しました。さらにこの新機能が微生物、植物の生物種の枠を超えて、同属酵素に広く保存されていることを明らかにしました。この機能は、過剰に生産されたイソプレン化合物の毒性を低減するための防御機構の一つであると考えられます。そして、複数のテルペン環化酵素の立体構造を取得し、酵素における新機能の触媒機構を解明しました。本成果により、これまでに多くの研究が行われてきたテルペン環化酵素が未だ秘めた機能を有していたことが判明し、酵素の進化プロセスの解明につながることが期待されます。また、様々な生合成酵素についても触媒する反応を詳細に解析することで、新規触媒機能の発見も期待されます。
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