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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。

Streptomyes rochei has 35 secondary metabolites. Most of the secondary metabolites are not stable. The reasons for this are: low production, low production, low cultivation conditions, low production of compounds, low production of synthetic products, and low production of synthetic products. This research topic is to try to control the change of gene expression and to activate the gene expression. The target gene expression, inhibition, and activation of SARP-type activation factors were studied. This year, the latter activity factor was particularly stressed. In the past year, the production of novel metabolite YM3163-A was induced by the presence of SARP-type activating factor SRO_3163 on the chromosome of Streptomyces rochei. The possibility of inclusion and function of SARP-type activating factor SRO_3163 gene in secondary metabolite production was demonstrated. YM3163-A is a synthetic gene that can be identified by analyzing the occurrence of SRO_3163 and SRO_3163-A. RNA extraction and RNA-seq analysis of the strains were performed. The result is that it is difficult to synthesize multiple genes into multiple genes.