ディクティバクテール・ヴァルカニ sp のフォスフォパントエニルトランスファーゼ W12は,複合生物合成ツールキットを拡張する

科学分野:

• 生物触媒と酵素工学
• 微生物による天然産物生物合成
• 合成生物学

背景:

• 微生物のII型ポリケチド合成酵素 (PKS) は,複雑な薬剤ホルモンの生成に不可欠な酵素集合体である.
• II型PKSを用いた結合生物合成は,新しい生物活性分子への経路を提供しているが,タンパク質の互換性によって制限されている.
• アシルキャリアタンパク質 (ACP) は,PKSにおけるシャトル中間体へのフォスフォパントエニルトランスファーゼ (PPTases) による活性化を必要とします.

研究 の 目的:

• タイプII PKS結合生物合成の強化のための新しい PPTase を特定し,特徴づけること.
• 新しい PPTase と様々な ACP の基板互換性を調査する.
• 効率的なACP活性化のための反応条件を最適化する.

主な方法:

• ディクティボバクテリア・ウルカニ (Dictyobacter vulcani) の新型非アクティノバクテリアPPターゼ (vulcPPT) の発見と発現
• 地域と非地域ACPのパネルに対して vulcPPTの活動をテストする.
• アポからホロへの変換を改善するために,フォスフォパンテイニレーション反応条件の最適化.

主要な成果:

• vulcPPTは,挑戦的な非同類のACPを含む,すべてのテストされたACPを活性化して,広範な基板互換性を示した.
• 新型PPTaseは,ACPやSfpのような既定のPPTaseと比較して,特定のACPに対してより高い活性を示した.
• 最適な条件により,vulcPPT触媒によるACP活性化の効率が向上した.

結論:

• vulcPPTはACPを活性化するための多用途で効果的なPPTaseであり,タイプII PKSエンジニアリングの可能性を広げています.
• この発見により,結合生物合成のための機能的合成成分へのアクセスが容易になりました.
• これらの発見は,PPTaseの互換性とPKSの設計に関するさらなる研究のための基盤を提供します.