Pseudoalteromonas tunicataからの3型チロシン代謝物の発見は,異質的発現を通して行われた

科学分野:

• 微生物による天然製品バイオシンセシス
• 酵素学と酵素機構について
• ゲノミクスとバイオインフォマティクス

背景:

• 伝統的な天然産物発見は,しばしば,非リボソームポリペプチド合成酵素 (NRPS) とポリケチド合成酵素 (PKS) の遺伝子群を特定することに依存しています.
• 新興のエビデンスは,ATP-graspリガゼのような他の酵素が,複雑な天然製品の生物合成における役割を強調しています.
• ダプダイアミド関連酵素DdaFは,ATP捕獲アミド結合酵素の1つである.

研究 の 目的:

• 自然産物遺伝子クラスター発見のターゲットとしてATP-アグラスプリガゼの有用性を探求する.
• 海洋バクテリアの新生物合成遺伝子クラスタを特定し,特徴づけること.
• これらのクラスターによって生成される新しい二次代謝産物の構造を発見し,解明する.

主な方法:

• ATP-grasp ligase DdaF.のホモログのシーケンスベースの検索
• 生物情報分析により,Pseudoalteromonas tunicataの注釈されていない生物合成遺伝子群を特定する.
• エシェリキア・コライで特定された遺伝子クラスタの異質表現.
• 分析技術を用いて生成された代謝産物の構造を決定する.

主要な成果:

• DdaFホモログ検索によるPseudoalteromonas tunicataの以前に注釈されていない生物合成遺伝子クラスタの識別.
• 異質宿主 (E. coli) の遺伝子クラスタの異質発現に成功した.
• 2つの新しい3-ホルミルチロシン由来代謝物の生産と構造的特徴付け.

結論:

• ATP-graspリガゼは,伝統的なNRPS/PKSを超えて,新しい天然製品バイオシンセティック遺伝子クラスタを発見するための貴重な標的です.
• P.tunicataの特定された遺伝子クラスターは,独特の3-ホルミルチロシン代謝産物を生成するための経路をコードしています.
• この研究は,天然製品の生合成に関与する酵素の既知のレパートリーを拡張し,新しい化学的要素を導入します.