アミノ配糖体抗生物質生合成遺伝子群の機能解析と抗生物質類縁体合成への応用

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ブチロシン生産菌Bacillus circulansの2-デオキシ-scyllo-イノソース合成酵素遺伝子周辺を探索した結果、現在までに18の読み枠を確認した。この範囲内では読み枠が切れ目なく続いていることから考えて、まだ全体の解明には至っていないものと思われる。読み枠の多くは既知遺伝子との相同性は低いものの、糖転移酵素、酸素化酵素、脱炭酸酵素など、ブチロシン生合成経路から考えて、その生合成に関与しうると思われる遺伝子にある程度の相同性を示す遺伝子が存在した。またその読み枠のうち4個をそれぞれ破壊した変異株を4種取得し、表現型を調べた結果、それらの培養上清はいずれも抗菌活性を示さなくなった。このことから本遺伝子クラスターはブチロシン生合成遺伝子クラスターであることが確認された。現在これらの変異株に対しさらに詳細に検討を加え、それぞれの読み枠の機能を同定する予定である。またこれまで未同定であったBacillus circulansの2-デオキシ-scyllo-イノソース合成酵素20kDaサブユニット遺伝子(btrC2)の同定に成功した。BtrC2は枯草菌YaaEと高い相同性を示した。また本遺伝子の破壊株は野生株に比べて生育が遅く、BtrC2が一次代謝、二次代謝の両方に関与する可能性が示唆された。さらにBacillus circulansの2-デオキシ-scyllo-イノソース合成酵素遺伝子の配列を元にPCRプライマーを設計し、他の2-デオキシストレプタミン含有アミノグリコシド生産菌から相同遺伝子の取得を試みたが、取得に至らなかった。さらに条件を検討する必要があると思われる。