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放線菌シグナル分子制御系の統合的解明および休眠二次代謝活性化への展開

放线菌信号分子控制系统的综合阐明及其在激活休眠次生代谢中的应用

基本信息

批准号：
21J14499
负责人：
見崎裕也
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J14499/
关键词：
放線菌二次代謝産物二次代謝制御シグナル分子 SARP 活性化因子

项目摘要

放線菌Streptomyes rocheiは35個の二次代謝産物生合成遺伝子クラスターを保有しているが、そのうち大多数の二次代謝産物は未同定である。理由としては、生産収量が低いため検出できていない、培地条件により化合物生産に至っていない、生合成遺伝子の欠損、など様々な理由が想定される。そこで、本研究課題では、制御遺伝子の改変により、転写レベルで生合成遺伝子クラスターを活性化することを試みた。標的遺伝子として、転写抑制を担うシグナル分子レセプターホモログ、活性化を担うSARP型活性化因子に注目し、研究を遂行した。本年度は特に後者の活性因子に注力した。昨年度の研究により、Streptomyces rocheiの染色体上に存在するSARP型活性化因子SRO_3163を過剰発現させることで、親株には見られない新奇代謝産物YM3163-Aの生産が誘導されることを見いだした。SARP型活性化因子SRO_3163遺伝子は二次代謝産物生合成遺伝子クラスターに内包されておらず、グローバルな活性化因子として機能する可能性が示唆された。そこで、コントロール株(空ベクターを保持)と、SRO_3163過剰発現株の転写発現を解析することにより、YM3163-A生合成遺伝子クラスターを特定することを試みた。両菌株のRNAを抽出し、RNA-seq解析を行なった。その結果、複数の生合成遺伝子クラスターにおいて顕著な変化が見られ、単一の生合成遺伝子クラスターに絞り混むことが困難であった。

The 35 <s:1> secondary metabolites of actinomycetes Streptomyes rochei <s:1> biosynthetic residues 伝 offspring <s:1> ラスタ <s:1> をををを retain <s:1> てるがるがるが and そうちうち most of the <s:1> secondary metabolites <e:1> are undetermined である. Reason としては, low production amount 収がいため検 out できていない, cultivated land conditions により compound production に to っていない, biosynthesis heritage 伝の owe loss, など others 々な reason が scenarios される. そこで, this research topic では, royal heritage 伝 son の change - により, planning to write レベルで biosynthesis heritage 伝 son クラスターを activeness することを try みた. Mark heritage 伝 son として planning write inhibit を bear うシグナル molecular レセプターホモログ activeness を bear う SARP に attention し activation factor, research を carries out した. This year, <s:1> special に of the latter <s:1> active factor に has been injected with <s:1> た. Yesterday annual の research により, Streptomyces rochei の chromosome に exist する SARP type activation factor SRO_3163 を before turning 発 now させることで, parent strain には see られない YM3163 - A novel metabolites の production が induced されることを see いだした. SARP type activation factor SRO_3163 posthumous son 伝は traces of secondary metabolites biosynthesis 伝 son クラスターに insourcing されておらず, グローバルな activation factor として function すがる possibility in stopping された. そこで, コントロール strains (empty ベクターを keep) と, SRO_3163 turning 発 strains の now planning to write 発 now を parsing することにより biosynthesis, YM3163 - A posthumous son 伝クラスターを specific することを try みた. The <s:1> RNA of the two strains was extracted by を, and RNA-seq was analyzed by を rows of なった. その results, plural の biosynthesis heritage 伝 son クラスターにおいて顕 the な variations change が see られ, 単の biosynthesis heritage 伝 son クラスターに ground り mixed むことが difficult であった.