予知生合成に向けた生合成遺伝子クラスター探索ツールの開発と情報の集積

研究者紹介

研究代表者
堤 隼馬
北里大学
感染制御科学府

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研究概要

天然物は、酵素が触媒する多様かつ精巧な化学反応によって、単純な基質から合成される。この酵素反応の理解は、生体内で起こる化学反応の本質を明らかにすることにつながり、基礎科学的にも重要である。こうした背景から、これまでに多くの生合成研究が行われ、膨大な天然物生合成に関する知見が蓄積されてきた。これらの情報に基づき、生合成に関与する遺伝子群をゲノム配列から予測し、それらが合成する天然物の構造を予測する手法も発展している。しかし現状では、見出せる生合成遺伝子群や予測可能な化合物の種類には限界がある。そこで本研究では、タンパク質のドメイン情報やその位置関係などを活用することで、既存ツールでは検出が困難な生合成遺伝子群を同定する新たなツールの開発を行う。さらに、タンパク質の言語モデルや生成系AIを活用し、予測された生合成遺伝子群から合成される天然物の構造を予測するための手法の開発も試みる。