レトロカルコンの生物合成経路とメカニズムの解明
Lei Ye1, Zi-Long Wang1, Zi-Qi Xu1
1State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University, 38 Xueyuan Road, Beijing 100191, China.
研究者達はレトロカルコンの 生体合成経路を発見し この天然産物がどのように形成されるかを明らかにしました 重要な酵素であるGinKR1とそのユニークな構造が特定され,エキナチンおよび関連する化合物の形成が説明されました.
科学分野:
- 自然製品化学
- 生物化学
- 植物 分子 生物学
背景:
- 薬の発見には 重要な骨組みです
- レトロカルコンは別種のカルコンで 生物合成経路が難しい.
- エキナチンは, *Glycyrrhiza inflata* のレトロカルコンであり,肝臓を保護する性質を示しています.
研究 の 目的:
- レトロカルコンの生体合成経路を解明する
- レトロカルコン形成に関与する重要な酵素とメカニズムを特定する.
- レトロカルコン生物合成における酵素特異性の構造的基礎を理解する.
主な方法:
- 酵素の識別と特徴付け (ケトレデクタゼ GinKR1)
- 同位体ラベル (18O) で酸素の起源を特定する.
- GinKR1の結晶構造の決定
- 同性遺伝子を特定するためのバイオ情報分析
主要な成果:
- 還元と脱水によるレトロカルコン骨格形成を触媒するケトレダクトーゼであるGinKR1を特定した.
- 通常のカルコーン (シキマートとポリケチド経路) と比較して,AとB環の逆生物合成が明らかになった.
- 18Oラベルによるフラバノン2ヒドロキシラーゼによるカルボニル酸素由来が確認された.
- エキナチン生物合成の全6酵素経路を解明した.
- GinKR1の結晶構造が決定され,地域選択性のためのα10ヘリクスを強調した.
- 185種の植物で同種のGinKR1遺伝子を発見した.
結論:
- レトロカルコンの生物合成経路とメカニズムは解明されている.
- GinKR1とそのα10ヘリクスは,地域選択的なレトロカルコン形成に不可欠である.
- レトロカルコンの生物合成にはユニークな酵素のステップと経路の逆転が含まれています.
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