ゲノム研究基軸放線菌における抗生物質生合成遺伝子機能の網羅的解析

放线菌抗生素生物合成基因功能综合分析是基因组研究的重点

• 批准号: 13206020
• 负责人: 市瀬 浩志
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206020/
• 关键词: ゲノムシークエンス; 抗生物質; 生合成遺伝子; 放線菌

ゲノム研究基軸放線菌Streptomyces coelicolor A3(2)の生産する抗生物質アクチノロジン(ACT)並びにこれと類縁の他のベンゾイソクロマンキノン(BIQ)系抗生物質に注目し,その生合成を司る構造遺伝子群の機能・制御を解析し,二次代謝制御を通じた遺伝子ネットワーク解明さらには生命現象の網羅的理解に資することを目的とする。今年度の成果は以下のとおりである。1)ACT生合成クラスター中に存在する遺伝子actVI-ORFAの破壊体から得られている新規代謝産物NHABに注目し、その生成とACT生合成系との関連を炭素、13及び重水素を用いた標識実験で検討し、NHABがACTの生合成経路に由来する新規シャント化合物であることを証明した。2)前年度に機能を確定したACT生合成の立体化学制御に関わる鍵遺伝子actVI-ORF1に関して、その酵素発現系に合成した基質アナログを投与し、バイオトランスフォーメーションでの活性確認に成功した。さらに大腸菌での組換えダンパクの発現も行い、in vitroでの活性検出を進めている。3)その破壊体がユニークな代謝プロフィールを与えるactVI-0RFAに関して、その破壊体と野生株においてACT生合成の構造遺伝子に関して、生合成初期で働くポリケタイド合成酵素め発現レベルには変化がないことがウエスタンブロット解析により判明した。actVI-ORFA相同遺伝子はACT生合成系ばかりでなく他の放線菌由来芳香族系ポリケタイド生合成遺伝子クラスターに普遍的に存在するにも関わらず、機能機知の遺伝子とも有意な相同性が見出されず、その機能が確定されていない。我々は本遺伝子の生合成酵素複合体系全体へ関与を考えているが、仮に本遺伝子機能が証明された場合、抗生物質生産を解明する上で一般性の高く、国内外での関連研究者への有用な知見となる。

This paper aims to study the production of antibiotic substance ACT (ACT) by Streptomyces coelicolor A3(2) and other antibiotic substances BIQ (BIQ). It is necessary to analyze the function and control of structural gene subgroup in biosynthesis and secondary metabolic control, and to understand the trap of life phenomena. This year's achievements are as follows: 1) The new metabolite NHAB was found to be present in the ACT biosynthesis pathway, and the new metabolite NHAB was found to be present in the ACT biosynthesis pathway, and the new metabolite NHAB was found to be present in the ACT biosynthesis pathway. 2)In the past year, the function of the enzyme synthesis system was determined, and the activity of the enzyme synthesis system was successfully confirmed. In addition, in vitro, the activity of E. coli in vitro is promoted. 3) In the early stages of biosynthesis, the enzyme production process was identified in the early stages of biosynthesis. actVI-ORFA identity gene is active in the synthesis system, and its function is determined. We are interested in the general and useful knowledge of the biosynthetic enzyme complex system of this gene and its function in proving the situation, explaining the production of antibiotics and related researchers at home and abroad.

项目成果

市瀬浩志: "ゲノム研究基軸放線菌を用いた天然物生合成鍵反応の解析"第13回天然薬物と応用シンポジウム講演要旨集 (ISSN 0919-2085). 13. 192-196 (2001)

Hiroshi Ichise：“利用放线菌进行天然产物生物合成的关键反应的分析，基因组研究的关键”第 13 届天然药物和应用研讨会摘要 (ISSN 0919-2085) (ISSN 0919-2085)。