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

基本信息

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

项目摘要

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。

据透露，Ectteinascidin 743（ET-743）是一种在泰国海洋生物中销售的药物，是由难以培养的微生物产生的，这些微生物在品种喷水中共生。尽管目前从天然化合物衍生的前体提供了该化合物，但问题是它涉及大量的反应步骤和差的产量。在这项研究中，我们将与泰国研究人员合作，以验证ET-743生物合成基因簇的准确性，以及使用可培养的宿主微生物通过异源表达通过异源表达稳定供应临床药物的可能性。此外，近年来，除ET-743外，在海洋生物中还发现了许多其他具有独特结构的化合物，例如瑞霉素，这些化合物在陆生微生物的次生代谢物中未发现。我们还将共同努力，阐明源自共生细菌的有用化合物的生物合成基因簇，例如居住在泰国的海洋生物和植物。今年，我们开始使用获得的基因组序列信息来确定与ETC-743生物合成有关的所有基因簇。从地理上遥远的加勒比共生元基因组学中鉴定出了先前报道的ETC-743的生物合成基因。由于分析的结果，尽管某些功能未知的区域剩余并且尚未确定整个区域，但与先前报道的共生细菌基因组序列相比，我们能够获得共生细菌基因组序列的准确性。