Streptomyces coelicolorにおけるゲノムマイニング:新しいセスクイターペン合成酵素の分子クローンと特徴づけ

科学分野:

• 微生物学 微生物学とは
• バイオケミストリー バイオケミストリー
• 有機化学 オーガニック・ケミストリー

背景:

• テルペン合成酵素は,天然製品の生物合成において重要な酵素である.
• Streptomyces coelicolorは,豊富な代謝レパートリーを持つよく研究された細菌です.

研究 の 目的:

• Streptomyces coelicolorからの新しいテルペン合成酵素SCO5222を特徴付けるために.
• セスクイテルペン (+) - エピ - イソジゼーエンの構造と生物合成経路を解明する.

主な方法:

• 遺伝子クローニングとE. coliにおけるタンパク質発現
• ファーネシルジフォスファート (FPP) による酵素分析.
• 先進的なNMR技術 (1H, 13C, COSY, HMQC, HMBC, NOESY) を使用した構造解明.
• デュテラートされたFPPアナログを用いた同位体ラベリングの研究.

主要な成果:

• 再結合SCO5222pは,FPPから (+) -epi-isozizaeneを生成した.
• (+) -epi-isozizaeneの構造とステレオ化学が完全に決定されました.
• FPPの運動パラメータ (kcat,Km) が確立されました.
• (3R) - ネロリジルジフォスファートによるイソメリゼーション-サイクリング-再配置を含む反応機構が提案されました.

結論:

• SCO5222は,新しいセスクイターペン合成酵素をコードする.
• この酵素は,セスクイターペンの形成のための複雑なメカニズムを使用します.
• この研究は,Streptomyces.におけるテルペン生物合成の既知の多様性を拡大しています.