微生物特化メタボロンの解明と酵素複合体立体構造解析

研究代表者

森 貴裕　

東京大学大学院薬学系研究科　准教授

相互作用の存在が示唆されている微生物特化代謝産物生合成における新規特化メタボロンとその相互作用様式を解析します。

  1.  計算科学、ケミカルバイオロジー的手法を利用した特化代謝産物生合成酵素群の酵素-酵素間相互作用の解析
  2.  X線結晶構造解析、クライオ電子顕微鏡単粒子構造解析による超分子酵素複合体構造解析、基質チャネリング様式の解明

研究概要

A01班では、領域目標の一つである「自然界における特化メタボロンの一般性の解明と酵素間相互作用による代謝効率化、生合成反応制御機構の解明」を達成するため、微生物における特化メタボロンの解析とその相互作用様式の構造基盤を明らかにします。本研究では、特化メタボロンが関与するポリケタイド化合物など、多様な特化代謝産物の生合成過程における特化メタボロンの役割を解析し、X線結晶構造解析やクライオ電子顕微鏡解析を用いて、基質の受け渡し機構の分子レベルでの理解を深めます。

具体的には、計算科学やケミカルバイオロジーを活用し、酵素群間の相互作用を解析します。また、X線結晶構造解析やクライオ電子顕微鏡解析により、超分子酵素複合体の構造を明らかにし、基質チャネリングの様式についても解明を目指します。

さらに、A03班が開発したタンパク質-小分子プローブやA04班の人工超分子酵素複合体の構造解析を通じて、領域内の研究を連携させ、A02班が解析する植物ポリケタイド生合成における特化メタボロンや基質チャネリング様式と比較します。この比較を通じて、生物種間で共通して生成される化合物群の生合成に関わる酵素-酵素間相互作用および細胞内での挙動を明らかにし、特化代謝産物の生合成における酵素自己集合機構の一般性や相違性について議論します。

参考文献

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