非リボソームペプチド Non-Ribosomal Peptide

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非リボソームペプチド Non-Ribosomal Peptide

非リボソームペプチド（non-ribosomal peptide, NRP）とは、微生物の二次代謝産物の中で、リボソームを経由せずに合成されるペプチドを指す。

通常のペプチド・タンパク質はセントラルドグマ（mRNAからの翻訳）に従ってリボソームが合成するが、NRPは専用の非リボソームペプチド合成酵素（non-ribosomal peptide synthase, NPRS）によって合成される。

NRPは、コドンにコードされていないアミノ酸を含んだり、環状・分枝状構造を取ったり、糖鎖や脂肪鎖の修飾を受けたりと、通常のペプチドよりも遥かに多様な分子構造を示す。応じてその生物活性・薬理活性も多様なものとなる。例えばシクロスポリン（免疫抑制剤）、バンコマイシン（抗生物質）などはNRPの一種である。

合成経路の記述

NPRSの実態は長大な遺伝子領域でコードされる巨大なタンパク質複合体であり、アミノ酸を代謝基質とする。特徴的な繰り返し構成単位をモジュールと呼び、異なる機能を担うドメインに分割できる。主には縮合ドメイン（C)、アデニル化ドメイン（A）、チオール化ドメイン（T）の3つが支配的な役割を担う。終点に達するとチオエステラーゼドメイン（TE)による切り出しが起きる。様々な修飾反応や環化を起こす機能も、それぞれのNRPSに特有のものとして存在する。

下記にSurfactin生合成経路の概要を示す。規則正しいモジュール構造がもたらすアミノ酸伸長→ペプチドの受け渡し→切り出し→環化によって合成される様子が記述される。

Non-Ribosomal Peptide Synthesisより引用

最近ではNRPの生合成経路を理解し、合成生物学の技術をもってNRPSを改変する（モジュールを組み替える）ことで、新規化合物の創出に役立てようとする研究も盛んである。

参考文献

Schwarzer, D.; Finking, R.; Marahie, M. Nat. Prod. Rep. 2003, 20, 275. DOI: 10.1039/B111145K
mRNAを鋳型としないペプチド合成反応（PDF）

cosine

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。