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

基于丝状真菌基因组信息寻找有用的次生代谢物生物合成系统并开发其表达和生产系统

• 批准号: 20018024
• 负责人: 藤井 勲
• 金额: $ 5.12万
• 依托单位: Iwate Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20018024/
• 关键词: 応用微生物; ゲノム; 糸状菌ゲノム; 二次代謝産物; ポリケタイド

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。

The <s:1> ゲノム strain Aspergillus oryzae RIB40 shows に た type III ポリケタ ド ド ド synthetic enzyme CsyAおよびCsyB <s:1> function analysis を row った. そ れ ぞ れ の コ ー ド す る posthumous son 伝 を a. oryzae M - 2-3 strains を host と し て 発 now さ せ, CsyA form quality planning in body の main products を, 3, 5 - dihydroxybenzoic acid, ま た, CsyB form quality planning in body の main products を csypyrone new rules compounds B1と is the same as た. Time い で, ^ < 13 > C logo boggy acid の shots and be 験 を い, ポ リ ケ タ イ ド synthetic enzyme に よ り biosynthesis さ れ る こ と を confirm し た. ポ リ ケ タ イ ド と テ ル ペ ノ イ ド を の structure and せ も つ specific な ハ イ ブ リ ッ ド type compound で あ る メ ロ テ ル ペ ノ イ は ド compounds, useful な が report さ れ て い る が, な か で も pyripyropene は treatment, hardening of the arteries to prevent 薬 薬 と し て expect さ れ て い る. そ こ で, Aspergillus fumigatus の ゲ ノ ム intelligence よ り type I ポ リ ケ タ イ ド synthetic enzyme, お よ び プ レ ニ ル planning moving traces of enzymes that struck 伝 son の coexistence を index と し て pyripyropene の biosynthesis に masato and す る posthumous son 伝 ク ラ ス タ ー 検 cable し た. The そ そ result, 9 offspring 伝 らなる らなる approximately 22kb <s:1> ラスタ を を を yielded た た た. そ こ で, ポ リ ケ タ イ ド synthetic enzyme heritage 伝 son を a. oryzae で 発 now さ せ, そ の production compound が pyripyropene の biosynthesis intermediate で あ る こ と を confirm し た. さ ら に obscene の プ レ ニ ル heritage planning shift enzyme 伝, acidic enzyme heritage 伝 son, closed-loop enzyme but 伝 を progressive 発 now さ せ る こ と に よ り, こ の posthumous son 伝 ク ラ ス タ ー が pyripyropene biosynthesis heritage 伝 son に masato わ る こ と を Ming ら か に す る こ と が で き た. With others in に Aspergillu terreus の ゲ ノ ム intelligence よ り メ ロ テ ル ペ ノ イ ド biosynthesis heritage 伝 son ク ラ ス タ ー を 検 し and ポ リ ケ タ イ ド synthetic enzyme heritage 伝 son の 発 now, the production of compound の with fixed に よ り terretonin biosynthesis heritage 伝 son ク ラ ス タ ー を confirm す る こ と が で き た.

项目成果

糸状菌ポリケタイド生合成系の発現と機能解析

丝状真菌聚酮化合物生物合成系统的表达及功能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Nakamura;S. Narumi;T. Yoshiz ato;S-I. Tsutsui;K-I. Iijima;T;Ken Harada;松田侑大;Masakazu Kobayashi;徳永欽也;Akiko Noda;伊藤崇敬;横里充弘;徳永欽也;小林正和;松田侑大;Hisashi Umeda;Isao Fujii;Kazumasa Unno;藤井勲
• 通讯作者: 藤井勲

Aspergillus flavus由来シクロピアゾン酸生合成遺伝の機能解析

黄曲霉环吡嗪酸生物合成基因的功能分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 勢〆康代

Expression and Functional Analysis of Fungal Polyketide Biosynthesis Genes

真菌聚酮化合物生物合成基因的表达及功能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Nakamura;S. Narumi;T. Yoshiz ato;S-I. Tsutsui;K-I. Iijima;T;Ken Harada;松田侑大;Masakazu Kobayashi;徳永欽也;Akiko Noda;伊藤崇敬;横里充弘;徳永欽也;小林正和;松田侑大;Hisashi Umeda;Isao Fujii
• 通讯作者: Isao Fujii

Functional Analyses on 6-Methylsalicylic Acid Synthase from Aspergillus terreus

土曲霉6-甲基水杨酸合成酶的功能分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Tomomi Moriguchi

Identification of a novel polyketide synthase-nonribosomal peptide synthetase (PKS-NRPS) gene required for the biosynthesis of cyclopiazonic acid in Aspergillus oryzae

• DOI: 10.1016/j.fgb.2008.09.006
• 发表时间: 2008-12-01
• 期刊: FUNGAL GENETICS AND BIOLOGY
• 影响因子: 3
• 作者: Tokuoka, Masafumi;Seshime, Yasuyo;Koyama, Yasuji
• 通讯作者: Koyama, Yasuji