糸状菌ゲノム情報にもとづく有用二次代謝産物生合成系の検索とその発現・生産系の開発

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糸状菌Aspergillus oryzae RIB40株のゲノム上に見出したIII型ポリケタイド合成酵素CsyAおよびCsyBの機能解析を行った。それぞれのコードする遺伝子をA. oryzae M-2-3株を宿主として発現させ、CsyA形質転換体の主生成物を,3,5-dihydroxybenzoic acid、また、CsyB形質転換体の主生成物を新規化合物csypyrone B1と同定した。次いで、^<13>C標識酢酸の投与実験を行い、ポリケタイド合成酵素により生合成されることを確認した。ポリケタイドとテルペノイドの構造を併せもつ特異なハイブリッド型化合物であるメロテルペノイド化合物は、有用な作用が報告されているが、なかでもpyripyropeneは、動脈硬化予防薬・治療薬として期待されている。そこで、Aspergillus fumigatusのゲノム情報よりI型ポリケタイド合成酵素、およびプレニル転移酵素両遺伝子の共存を指標としてpyripyropeneの生合成に関与する遺伝子クラスター検索した。その結果、9遺伝子からなる約22kbのクラスターを見出した。そこで、ポリケタイド合成酵素遺伝子をA. oryzaeで発現させ、その生産化合物がpyripyropeneの生合成中間体であることを確認した。さらに下流のプレニル転移酵素遺伝子、酸化酵素遺伝子、閉環酵素遺伝子を順次発現させることにより、この遺伝子クラスターがpyripyropene生合成遺伝子に関わることを明らかにすることができた。同様にAspergillu terreusのゲノム情報よりメロテルペノイド生合成遺伝子クラスターを検索し、ポリケタイド合成酵素遺伝子の発現、生産化合物の同定によりterretonin生合成遺伝子クラスターを確認することができた。