糸状菌から新たなフラボノイド生合成システムを発見 糸状菌カルコン合成酵素およびカルコン異性化酵素の発見

糸状菌から新たなフラボノイド生合成システムを発見糸状菌カルコン合成酵素およびカルコン異性化酵素の発見

2023年2月27日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院薬学研究科医薬資源化学分野　教授　浅井禎吾

【発表のポイント】

ゲノムマイニングにより糸状菌からカルコン合成酵素およびカルコン异性化酵素を発见した。
植物のカルコン生合成とは异なる第二のカルコン生合成システムを発见した。
糸状菌を宿主としたフラボノイド生产プラットフォームを构筑した。

【概要】

カルコンは、植物天然物でもっとも重要なグループの一つであるフラボノイドの生合成前駆体です。カルコン生合成はこれまでに広く研究されていますが、カルコン合成酵素として知られているのは滨滨滨型ポリケタイド合成酵素に属する酵素だけでした。これらは植物や藻类に普遍的に存在しており、このことは天然物化学のどの教科书にも记载されています。

糸状菌のゲノム上には膨大かつ多様な天然物生合成に関わる遗伝子が存在しており、これらは新しい天然物や生合成システム発见の有望な资源です。东北大学大学院薬学研究科の浅井禎吾教授の研究グループは、糸状菌の遗伝子资源からユニークな天然物や生合成システムを探索する过程で、糸状菌から新たなカルコン合成酵素を発见しました。加えて、カルコンからフラバノンへの立体选択的な环化を触媒するカルコン异性化酵素も糸状菌から初めて発见しました。さらに、これらの成果に基づき、麹菌を宿主としたフラボノイド类の生产プラットフォームを构筑しました。

この成果は、植物とは异なる新たなフラボノイド生合成システムの発见であり、天然物化学分野に一石を投じるものです。また本研究で构筑した糸状菌を宿主とするフラボノイド生产プラットフォームは、医薬资源としても重要なフラボノイド类の合成生物学研究の基盘になり得るものであり、今后の创薬研究の展开も期待されます。

本研究の成果は、2023年2月10日付で米国科学雑誌 Journal of Natural Productsにオンライン掲载されました。