合成基質を利用した渦鞭毛藻由来環状エーテル化合物の生合成関連酵素の探索
【研究分野】生物分子化学
【研究キーワード】
環状エーテル / 生合成酵素 / 海洋微細藻 / エポキシド開環反応 / 6員環エーテル / 渦鞭毛藻 / 梯子状ポリエーテル / 酵素反応 / 脱水素反応 / ポリ環状エーテル / 環化酵素 / 生合成
【研究成果の概要】
海産環状エーテル化合物は、特異な構造と強力な生物活性を有している事から、構造決定や全合成研究が盛んに行われてきた。その一方で、生合成研究は、渦鞭毛藻のゲノム解析が進んでいないこと、渦鞭毛藻による生産量が微量であること、梯子状ポリエーテル化合物の構造が複雑であることなどのために、あまり進んでいなかった。
環状エーテル化合物の推定生合成前駆体モデル化合物を合成し、渦鞭毛藻酵素抽出液とのインキュベーション実験により、環状エーテル化合物の生合成に関与すると考えられる側鎖の酸化反応とエポキシドの開環を触媒する酵素を渦鞭毛藻酵素液中に発見した。
【研究の社会的意義】
渦鞭毛藻が生産する環状エーテル化合物の生合成酵素の発見は、これまで不明であった海産天然物の生合成機構の詳細を明らかとした。本酵素の利用により、環状エーテル化合物の合成が有機試薬、溶媒の使用無く行えることになる。有機溶媒を使用しないため、製品の安全性が向上し、今後、医薬品や化学品への応用が可能となる。また、酵素阻害剤の開発により有毒物質生産制御につながり、赤潮被害や海産食中毒予防が可能となり、公衆衛生および水産業保護にも貢献する。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)