ゲノムマイニングの起点となる新規酵素を必然的に見出す酵素探索プログラムの開発

研究者紹介

研究代表者
千菅太一
静岡県立大学
食品栄養科学部

研究概要

データベースから未知天然物を探索するゲノムマイニングにおいて、新規酵素のアミノ酸配列が重要である。未知天然物とは新たな化学構造を有する化合物であり、その生合成には、新規化合物を基質とする特異な認識機構、および新たな化学結合様式形成反応の触媒機能を有する新規酵素が関わる。新規酵素の多くはセレンディピティ的 (偶然的) に発見されるものであり、かつ新規酵素と既知酵素のアミノ酸配列同一性は低いため配列同一性を指標にしたデータベース探索も困難である。そのため、ゲノムマイニングによる未知天然物の発見は未だ容易ではない。
そこで本研究では、データベースからの”必然的”な新規酵素発見を可能とすることを目指し、アミノ酸配列同一性に依存しない独自の酵素探索法を開発する。祖先のアミノ酸配列から配列中に刻まれた進化の軌跡を辿るアプローチ、およびアミノ酸配列中で複数のアミノ酸残基が連動して変化する共変異の情報などをもとにデータベースから新規酵素を選り分けるプログラムを構築する。さらに、独自の酵素探索法で見出した新規酵素を起点として未知天然物を発見することで、ゲノムマイニングにおける本酵素探索法の有用性実証を目指す。