前回に引き続き、2019年度の12号目のネイチャーのハイライトより。
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化学生物学：アルキンを産生する微生物
Nature 567, 7748
2019年3月21日
アジドとアルキンの間での「クリック反応」（確実な結合を簡単に作る反応）は、生体分子を標識する方法として、化学生物学で幅広い用途が明らかになっている。その理由の1つは、アジドとアルキンはどちらも、in vivoで一般的な基質ではないことである。今回M Changたちは、末端アルキンを含むアミノ酸であるβ-エチニルセリンの微生物による生合成について報告している。このアミノ酸残基は、ハロゲンやアルケンを含む中間体に加えて、アレンと推定される中間体も関わる珍しい反応経路を介して作られる。さらに、この経路を大腸菌（Escherichia coli）に組み込んで、メチオニンの位置をプロテオーム規模で標識できることも明らかになった。これらの知見は、アルキン組み込みと「クリックケミストリー」がin vivoでも可能なことを示唆している。
LETTER p.420
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本論文においては、日本語版本誌では、「化学生物学：末端アルキンを含むアミノ酸生合成経路の発見」と題されています。
フルテキストを直訳しますと・・・
末端アルキンアミノ酸生合成経路の発見
となり、Abstractを直訳しますと・・・
生体システムは、特に限定された化学官能基のセットを使用して、機械的インフラストラクチャや信号ネットワークから酵素触媒作用や情報ストレージまで、非常に幅広い細胞機能を生成できます。この観察は、合成的に誘導された小分子および材料における類似の機能の基礎として使用される官能基の幅と比較すると、特に注目に値します。生物学的反応空間と合成反応空間の間の比較的小さな断面は、生体直交化学の開発の基礎を形成します。細胞内に反応性官能基のペアが存在しないと、選択的なin situ反応が可能になります[1,2,3,4]。ただし、フルオロ[5]、クロロ[6,7]、ブロモ[7,8]、ホスホネート[9]、エンジイン[10,11]、シアノ[12]、ジアゾ[13]、アルケン[14]、アルキン[15,16,17]などの生物学的に「まれな」官能基は、植物、菌類、微生物となります。これは、生体内の生物直交性試薬の内因性生合成を遺伝的にコード化する潜在的な経路を提供します。特に、末端アルキンは、Cu（I）を触媒とするアジド-アルキン環化付加反応である「クリック」反応を介して幅広い有用性を見出しています[18]。ここでは、細菌Streptomyces cattleyaで末端アルキン含有アミノ酸を生成するユニークな経路の発見と特徴付けについて報告します。 L-リジンは、ハロゲン化、酸化的C-C結合開裂、推定アレン中間体を介した三重結合形成など、予期しない反応シーケンスを経ることがわかりました。この経路は、さまざまな下流のアプリケーションのために、ブドウ糖からハロ、アルケン、およびアルキンで標識されたタンパク質および天然産物の新規細胞生産の可能性を提供します。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：LETTER p.420
Discovery of a pathway for terminal-alkyne amino acid biosynthesis
Data availabilityによりますと・・・
この研究における遺伝子とタンパク質のアクセッションコードは補足表に記載されています。図のソースデータファイルが提供されます。現在の調査中に生成された、および/または分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて、対応する著者から入手できます。
2019年度の12号目のネイチャーのハイライトは、これにてすべて取り上げました。次回から、2019年度の13号目に入ります。次回は、カバーストーリーを取り上げます。
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「Cover Story：選択圧の下で：免疫系ががんの進化を方向付ける仕組み」を取り上げます。
