Structure and function of 1-tetrahydrocannabinolic acid (THCA) synthase, the enzyme controlling the psychoactivity of

大麻の幻覚成分の生合成を制御する1-テトラヒドロカンナビノール酸(THCA)合成酵素の構造と機能

正山 祥生*; 玉田 太郎; 栗原 和男; 竹内 彩子*; 田浦 太志*; 新井 栄揮; Blaber, M.*; 正山 征洋*; 森元 聡*; 黒木 良太

Shoyama, Yoshinari*; Tamada, Taro; Kurihara, Kazuo; Takeuchi, Ayako*; Taura, Futoshi*; Arai, Shigeki; Blaber, M.*; Shoyama, Yukihiro*; Morimoto, Satoshi*; Kuroki, Ryota

1-テトラヒドロカンナビノール酸(THCA)合成酵素は、基質であるカンナビゲロール酸の酸化的閉環反応を触媒し、大麻の幻覚活性をつかさどる1-テトラヒドロカンナビノールの前駆体であるTHCAを合成する。本研究では、THCA合成酵素のX線結晶解析及び変異体を用いた活性測定を実施し、THCA合成酵素の機能-構造相関の解明を試みた。2.75分解能で決定した立体構造情報に変異体解析結果を組合せことにより、THCA合成酵素の活性に寄与する残基を同定した。

1-tetrahydrocannabinolic acid (THCA) synthase catalyzes the oxidative cyclization of cannabigerolic acid (CBGA) into THCA, the precursor of the primary psychoactive agent 1-tetrahydrocannabinol in . The structure-function relationship of THCA synthase was investigated by X-ray structure determination (2.75 resolution) and mutational analysis. Specific amino acid residues were identified in the active site of THCA synthase that are involved in the oxidative cyclization of the CBGA substrate.