Elucidation of algal morphogen biosynthetic machinery from an epiphytic marine bacterium and its heterologous reconstitution.

海産藻類の葉状体分化を極微量で誘導するメロセスキテルペノイドのサルーシンが、分化誘導の必須成分として藻類共生細菌より見出されているが、この共生細菌においては、なぜ、どのようにサルーシンを生合成しているのかについては全く解っていない。そこで、本研究では、生産細菌が持つ全てのサルーシン生合成酵素遺伝子類を明らかにすると共に、これらの遺伝子の発現制御機構を解明したい。また、生産細菌自体のサルーシン生産能は非常に低いことから、生合成経路を再構築することによって、サルーシンの効率的な大量生産システムの確立へと発展させたい。前年度までには、抗生物質耐性変異株からスクリーニングで得たサルーシン高生産性変異株について、複数の高生産性変異株を対象として、次世代シーケンサーによるSNP・indel解析を行った。その結果、高生産性変異株の変異部位は、他の細菌類において二次代謝産物の高生産性を示す抗生物質耐性株の変異部位と共通する2種類の遺伝子の変異に集約されることを明らかにできた。一方、確立できた簡便かつ堅牢な定量分析前処理方法を用いて、大量抽出時に吸着能の飽和に起因する必要樹脂量の増大を改善するため、新たな吸着樹脂の評価検討を行いたかったが、コロナウイルス蔓延に伴い、主要培地成分の供給が滞り、少量培養での検討を余儀なくされつつも、抽出方法については改善することができた。本年度は供給が戻りつつあることから、大量培養によるサルーシンの供給検討を進めると共に、次世代シーケンサーによるゲノム解析結果から推定されたサルーシン生合成経路について、酵素反応から類推される阻害剤候補の阻害効果について検討した。

海産藻類の葉状体分化を極微量で誘導するメロセスキテルペノイドのサルーシンが、分化誘導の必須成分として藻類共生細菌より見出されているが、この共生細菌においては、なぜ、どのようにサルーシンを生合成しているのかについては全く解っていない。そこで、本研究では、生産細菌が持つ全てのサルーシン生合成酵素遺伝子類を明らかにすると共に、これらの遺伝子の発現制御機構を解明したい。また、生産細菌自体のサルーシン生産能は非常に低いことから、生合成経路を再構築することによって、サルーシンの効率的な大量生産システムの確立へと発展させたい。前年度までには、抗生物質耐性変異株からスクリーニングで得たサルーシン高生産性変異株について、複数の高生産性変異株を対象として、次世代シーケンサーによるSNP・indel解析を行った。その結果、高生産性変異株の変異部位は、他の細菌類において二次代謝産物の高生産性を示す抗生物質耐性株の変異部位と共通する2種類の遺伝子の変異に集約されることを明らかにできた。一方、確立できた簡便かつ堅牢な定量分析前処理方法を用いて、大量抽出時に吸着能の飽和に起因する必要樹脂量の増大を改善するため、新たな吸着樹脂の評価検討を行いたかったが、コロナウイルス蔓延に伴い、主要培地成分の供給が滞り、少量培養での検討を余儀なくされつつも、抽出方法については改善することができた。本年度は供給が戻りつつあることから、大量培養によるサルーシンの供給検討を進めると共に、次世代シーケンサーによるゲノム解析結果から推定されたサルーシン生合成経路について、酵素反応から類推される阻害剤候補の阻害効果について検討した。