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2021/12/09

天然物化学教室の淡川孝義准教授、阿部郁朗教授らが、β-NAD由来抗腫瘍天然物生合成に関わる新規酵素を発見


東京大学薬学系研究科の淡川孝義准教授、レナバラ特任研究員、白井孝平大学院生、阿部郁朗教授らの研究グループは、補酵素β-NADとSAMを受け入れ、二回のC-C結合形成を触媒し、生成物を与える新規生合成酵素を発見し、これが抗腫瘍天然物の生産に関わることを示しました。通常酸化反応の補酵素として働くβ-NADが基質として受け入れられ、C-C結合形成反応に用いられる生合成反応は前例がなく、インパクトの大きな研究結果となりました。
本研究成果は2021年12月8日付でNature (オンライン版)に掲載されました。
 
原著論文: β-NAD as a building block in natural product biosynthesis  
doi: 10.1038/s41586-021-04214-7
論文はこちら:   https://www.nature.com/articles/s41586-021-04214-7
 
天然由来アルカロイドは未知の生合成反応によって合成されるものが数多く存在し、これらの中から新規な骨格形成酵素の発掘が期待されます。特異なテトラヒドロアザインダン骨格を持つアルテミシジンは抗腫瘍活性を持つ細菌由来抗生物質として知られていました。
東京大学大学院薬学系研究科の阿部郁朗 教授、淡川孝義 准教授らの研究グループは、アルテミシジン生合成経路を同定し、その生合成中の初発反応として、補酵素β-NAD、SAMを受け入れ、二回のC-C結合形成を触媒し、ジヒドロアザインダン生成物を与える新規生合成酵素SbzPを同定しました。これは、通常酸化反応の補酵素として機能するβ-NADを基質として受け入れ、天然物骨格を合成する酵素の、世界で初めての報告例でした。SbzPホモログは100種近くのグラム陽性、グラム陰性細菌ゲノムに存在し、これらがそれぞれSbzPと同一の生成物を与えることを示し、同様の新規生合成経路が天然に幅広く存在することを示しました。本研究成果は、医薬品シードとして有望であるアルテミシジンの生合成経路の解明、これまでに前例のない基質特異性、反応性を持つ酵素反応の同定によって基礎学問領域へ大きなインパクトを与え、合成生物学による新規類縁体の合成を通して幅広い創薬研究へ貢献することが期待されます。
 
 

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