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環境資源科学研究センター天然物生合成研究ユニット

ユニットリーダー高橋俊二（D.Sc.）

English Page

研究概要

放線菌や糸状菌などの微生物は有用二次代謝物の宝庫です。微生物代謝物を効率的に生産するためには生合成機構の理解が重要であり、遺伝学的・生化学的に生合成の鍵反応を解明します。さらに生合成経路改変により、微生物が本来有している化合物多様化機能の拡張を図ります。転写制御因子の利用に加え、小分子化合物を用いた生合成遺伝子クラスターの活性化手法を開発し天然物を創出します。有用天然物の効率的生産を可能とする微生物生合成プラットフォームを構築し、遺伝子資源を活用した有用化合物生産を目指します。

研究主分野

複合領域

研究関連分野

総合理工
総合生物

キーワード

天然化合物生合成
微生物
未利用遺伝子資源活用
遺伝子発現制御
合成生物学

主要論文

1.Okamura E., Ohsawa K., Ban H., Sugiyama Y., Hashimoto J., Kudo K., Yoshida M., Shin-ya K., Ikeda H., Takahashi S., and Doi T.:
"Characterization of the ketoreductase domain of pikromycin module 2."
Chem. Sci., 17: 3572-3586 (2026).
2.Fujiyama K., Takagi H., Vo N.N.Q., Morita N., Toshihiko Nogawa, Takahashi S.:
"Structural insights into a bacterial terpene cyclase fused with haloacid dehalogenase-like phosphatase."
Chem. Sci., 16(34): 15311-1539 (2025).
3.Yong Y.F., Liu S., Sakai K., Fujiyama K., Takagi H., Futamura Y., Osada H, Boon Beng Eugene Ong, and Takahashi S.:
"Biosynthesis of novel reveromycin derivatives by altering the regioselectivity of cytochrome P450revI."
Chem. Sci., 16(28): 13106-13114 (2025).
4.Zheng Y., Sakai K., Takagi H., Watanabe K., Sato-Shiozaki Y., Misumi Y., Kurisu G., Nogawa T., Takita R., Takahashi S.:
"Iron-sulphur protein catalysed [4+2] cycloadditions in natural product biosynthesis."
Nat. Commun., 15(1): 5779 (2024).
5.Zheng Y., Morita N., Takagi H., Shiozaki-Sato Y., Jun Ishikawa, Shin-ya K., and Takahashi S.:
"Alanyl-tRNA synthetase-like enzymes catalyzed aminoacylation in the biosynthesis of nucleoside sulfamate ascamycin."
ACS Catal., 14: 3533-3542 (2024).
6.Sakai K., Futamura Y., Nogawa T., Zhao Y., Koshino H., Osada H., and Takahashi S.:
"Production of kinanthraquinone D with anti-malarial activity by heterologous gene expression and biotransformation in Streptomyces lividans TK23."
J. Nat. Prod., 87(4): 855-860 (2024).
7.Abdelhakim I.A., Futamura Y., Asami Y., Hanaki H., Kito N., Masuda S., Shibata A., Shirasu K., Osada H., Ishikawa J., and Takahashi S.:
"Expression of Syo_1.56 SARP Regulator Unveils Unprecedented Elasnin Derivatives with Potent Antibacterial Activity."
J. Nat. Prod., 87(5): 1459-1470 (2024).
8.Hashimoto T., Suenaga H., Amagai K., Hashimoto J., Kozone I., Takahashi S., Kazuo Shin-ya K.:
"In vitro module editing of NRPS enables production of highly potent Gq-signaling inhibitor FR900359 derived from unculturable plant symbiont."
Angew. Chem. Int. Ed., 63: e202317805 (2024).
9.Fujiyama K., Kato N., Re S., Kinugasa K., Watanabe K., Takita R., Nogawa T., Hino T., Osada H., Sugita Y., Takahashi S., and Nagano S.:
"Molecular basis for two stereoselective Diels-Alderases that produce decalin skeletons."
Angew. Chem. Int. Ed., 60: 22401-22410 (2021).
10.Kato N., Nogawa T., Takita R., Kinugasa K., Kanai M., Uchiyama M., Osada H., and Takahashi S.:
"Control of the stereochemical course of [4+2] cycloaddition during trans-decalin formation by Fsa2-family enzymes."
Angew. Chem. Int. Ed., 57: 9754-9758 (2018).