トランス・アシルトランスファーゼポリケチド合成体の進化誘導工学

科学分野:

• 生物化学
• 分子生物学
• 合成生物学

背景:

• バクテリアのマルチモジュールポリケチド合成酵素 (PKS) は,価値ある天然製品を生成する大きな酵素である.
• PKSの工学はポリケチド構造の多様化を可能にするが,特にトランス-アシルトランスファーゼ (トランス-AT) PKSでは課題が残っている.

研究 の 目的:

• トランス-AT PKS のエンジニアリングのための信頼性の高い方法を特定する.
• 新しいポリケチドを生成するための多種多様な,機能的なエンジニアリングされたトランス-AT PKS を作成します.

主な方法:

• トランス-AT PKSにおけるアミノ酸共進化の分析により,保存されたモジュール部位を特定する.
• 遺伝子組み換え酵素を作るために 特定された部位でPKSを挿入して削除する.
• 遺伝子組み換えトランス-AT PKSの機能を 異なる細菌の産生体でテストした.

主要な成果:

• アミノ酸共進化分析により,共通のモジュール部位が特定されました.
• 様々なPKS部品を挿入して削除することで22のトランス-AT PKSを成功裏に設計しました.
• 異なる経路と細菌宿主におけるエンジニアリングアプローチの広範な適用性を実証した.

結論:

• 特定されたモジュールサイトは,トランス-AT PKS のエンジニアリングのための汎用性のあるプラットフォームを提供します.
• この方法は,高い成功率を持つ複雑な設計ポリケチドの生成を容易にする.
• このアプローチは,天然製品薬の発見と合成生物学に大きな意味を持っています.