2026年04月17日

北大、ポリエーテル環化酵素反応を解明

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：北海道大学

北海道大学大学院 先端生命科学研究院の尾瀬農之教授らの研究グループは17日、自然界に存在する天然化合物の主要な一群であるポリエーテル系天然物が作られる際の連続的環化反応を、特殊な工夫によって明らかにしたと発表した。 　 　ポリエーテルの代表的化合物モネンシンは抗生物質として利用されているが、キーとなる生合成の過程で4回の連続的酵素環化反応が起こる。 　この反応はファスナーが閉じるように、端から順番に起こることが予測されていたが、どういう蛋白質が具体的にどのように働くかは、分かっていなかった。直前の基質は細長い化合物であり、酵素が収容するには大きなポケットが必要になる。近年流行しているAIによる構造・反応予測はできない。 　 　研究グループは今回、放線菌の遺伝子破壊、モデル基質合成、結晶解析及び核磁気共鳴法を組み合わせた構造評価、質量分析や種々の分析装置、分子動力学計算など、さまざまな角度から切り込むことにより、一つの蛋白質（MonBII）が4回の連続的酵素環化反応を触媒することを突き止めた。 　 　慎重にMonBIIを作製すると、溶液内では立体構造を取らない状態であることが分かった。ここに相方のMonBI蛋白質を添加すると、MonBIを鋳型として、MonBIIの構造形成が起こりる。細胞の中でおこなわれている蛋白質の構造形成を、水溶液の中で再現できる例は極めて珍しい。MonBIIは単独では構造非形成蛋白質だが、構造非形成蛋白質が酵素として働く例もこれまでなかった。構造非形成蛋白質が必要な理由と合わせ、このタイプの蛋白質が広く存在することが明らかになり、化合物の合成や蛋白質の能力開発に対し、新たな展開の起点とすることができる。 なお、本研究成果は4月16日公開の「Nature Chemistry」誌にオンライン掲載された。 ニュースリリース参照 https://www.hokudai.ac.jp/news/2026/04/post-2259.html