S-アデノシルメチオニン再生経路の構築と メチル化化合物生産への応用

摘要

S-アデノシルメチオニン(SAM)は生体内におけるメチ ル基供与体として機能する。SAM 依存型メチラーゼを介 した反応には複雑骨格を有した機能性分子の生合成や、化 学修飾に関わるものも多く存在し、多様な機能性分子の創 出が期待される。しかしながら、生体内でのSAMの再生 効率が低いため、 その産業応用例はまだない。 SAMの再生 に必要なメチル基は、グルコースからメチル THF を経て SAM 再生経路に供給されるが、炭素の大半はエネルギー 生産、タンパク質合成によって消費されるため、 SAMの再 生に利用される炭素はごく少量となっている。そこで、本 研究では大腸菌を宿主として、メタノールによって駆動す るSAM再生経路（図1）の構築と、宿主の代謝改変による 経路の強化を行った。本経路ではメタノールデヒドロゲナ ーゼ(MDH)とメチラーゼを共発現することで、 メタノール 由来のメチル基をSAMへと転移させ、 SAMの再生とメチ ル化反応に利用できる。また、基質によってメチラーゼを 様々変えることで、多様な基質のメチル化反応が可能とな る。