Fermentative production of rare natural compounds found in marine organisms living in the seas of Thailand

泰国海域海洋生物中发现的稀有天然化合物的发酵生产

• 批准号: 19KK0146
• 负责人: 新家 一男
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0146/
• 关键词: 天然化合物; 難培養微生物; 生合成遺伝子; 海洋生物; メタゲノミクス; 異種発現; 異種発現解析; 難培養性微生物; 異種発現生産

タイ国の海洋生物から見いだされた、医薬品として上市されている ecteinascidin 743 (ET-743) は、群体ホヤに共生する難培養の微生物によって生産されてい ることが明らかにされてきた。本化合物は現在、天然化合物由来の前駆体から半合成により供給されているが、反応ステップが多く収率が悪いのが問題となって いる。本研究においては、タイ国研究者と協力して、ET-743 の生合成遺伝子クラスターの正確な同定と、培養可能な宿主微生物を用いた異種発現による臨床薬の安定供給の可能性を検証する。さらに近年、ET-743 以外にも renieramycin 等の陸生微生物二次代謝産物には見られないような、特徴的な構造を持つ化合物が、海洋生物より多数見出されている。そのような、タイ国に棲息する海洋生物や植物などの共生細菌に由来する有用化合物の生合成遺伝子クラスターの解明についても、広く共同で進めるものである。今年度は、得られたゲノム配列情報よりETC-743の生合成に関わる全遺伝子クラスターの同定を進めた。これまでに唯一報告されているETC-743の生合成遺伝子は、地理的に離れたカリブ海産のホヤ共生微生物メタゲノムから同定されたものである。解析の結果、一部機能不明な領域が依然として存在し、全領域の同定には至らなかったものの、我々が構築したDNA調製方法およびシーケンス解析手法によって、この既報の共生細菌ゲノム配列に比べて、冗長度の高さおよびエラー率の低さの点で、はるかに高精度の共生細菌のゲノム配列を得ることに成功した。

の タ イ countries Marine か ら see い だ さ れ た, medical 薬 と し て listed さ れ て い る ecteinascidin は (ET - 743), 743 group ホ ヤ に symbiotic す る difficult の microbial に よ っ て production さ れ て い る こ と が Ming ら か に さ れ て き た. This compound は now, before natural compound origin の 駆 か ら semisynthetic に よ り supply さ れ て い る が, anti 応 ス テ ッ プ が more く 収 rate が 悪 い の が problem と な っ て い る. This study に お い て は, タ researchers と イ countries together し て, ET - 743 の biosynthesis heritage 伝 son ク ラ ス タ ー の な right be と, training may be using い な host microbial を た heterogeneous 発 now に よ る clinical 薬 の stable supply possibility の を 検 card す る. さ ら に in recent years, ET - 743 に も renieramycin の terrestrial microbial secondary metabolites such as に は see ら れ な い よ う な, 徴 な structure を hold が つ compounds, Marine よ り most see the さ れ て い る. そ の よ う な, タ に イ countries perched す る Marine や plant な ど の symbiotic bacteria に origin す る の useful compounds biosynthesis heritage 伝 son ク ラ ス タ ー の interpret に つ い て も, hiroo く で together into め る も の で あ る. Our は, ら れ た ゲ ノ ム match column intelligence よ り ETC - 743 の biosynthesis に masato わ る totally survived 伝 ク ラ ス タ ー の with fixed を め た. The only report さ こ れ ま で に れ て い る ETC - 743 の biosynthesis but 伝 は, geographic に from れ た カ リ ブ seafood の ホ ヤ symbiotic microbes メ タ ゲ ノ ム か ら with fixed さ れ た も の で あ る. Parsing の results, a functional が still unknown な field と し の て し, full field with constant に は to ら な か っ た も の の, I 々 が build し た DNA modulation method お よ び シ ー ケ ン ス parsing technique に よ っ て, こ の is submitted to the の symbiotic bacteria ゲ ノ ム match column に than べ て, high degree of lengthy の さ お よ び エ ラ ー rate の low さ の で, は る か に high precision The <s:1> symbiotic bacteria <e:1> ゲノム are combined with を to obtain る る とに successfully た.

项目成果

海洋性難培養微生物が生産する有用物質の異種生産技術に関する研究

海洋难培养微生物产生有用物质的异质生产技术研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 工藤 慧;西田 みち代;酒井 紀子;末永 光;池田 治生;新家 一男
• 通讯作者: 新家 一男

Chulalongkorn University(タイ)

朱拉隆功大学（泰国）