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人工的生合成遺伝子クラスターを賦与した放線菌によるフラボノイド化合物の発酵生産

具有人工生物合成基因簇的放线菌发酵生产类黄酮化合物

基本信息

批准号：
13876021
负责人：
堀之内末治
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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-13876021/
关键词：
放線菌人工生合成遺伝子フラボノイド発酵生産二次代謝

项目摘要

フラボノイド化合物は花の色に代表され、植物で生産される二次代謝産物である。フラボノイド生合成の鍵中間体としてのカルコンを放線菌で発酵生産させるために、植物由来の遺伝子を放線菌用に改変して人工生合成遺伝子クラスターを造成した。カルコンはフェニルアラニンからは4段階の反応、チロシンからは3段階の反応で合成される。植物由来の4つの酵素遺伝子を強カプロモーターの下流にタンデムに連結して、高コピー数ベクターに載せて放線菌Streptomyces lividansに導入した。フェニルアラニンからシンナミン酸またチロシンからp-クマリン酸への反応は効率よく進み、生成物をHPLCで同定できたが、クマロイル-CoAリガーゼ、カルコン合成酵素を含むそれ以降の反応が効率が低く、生成物の同定には至っていない。改善策としては、一次代謝産物のフェニルアラニンまたはチロシンの生産量を増大させた宿主を用いることや次に述べる放線菌由来のクマロイル-CoAリガーゼ遺伝子の利用が考えられる。ゲノム解析が完了したS.coelicolorA3(2)には、植物のクマロイル-CoAリガーゼと極めて相同性の高い蛋白をコードする遺伝子が存在する。本遺伝子を大腸菌の発現系を用いて発現させ、蛋白を大量精製した。本酵素はクマロイルのみでなく、スチルベンを基質としてCoAを付加させた。植物の大部分の本リガーゼはスチルベンにはほとんど汚性を示さない。今後はこの遺伝子を人工生合成遺伝子クラスターに組込むことにより、有用物質の放線菌での発酵生産を目指す。

The color of the flower represents the secondary metabolite produced by the plant. The key intermediate of biosynthesis and the key intermediate of biosynthesis. The four stages of the reaction, the three stages of the reaction and the four stages of the reaction, are synthesized. 4 enzymes of plant origin are strongly linked to the downstream of the plant, and the number of enzymes is high. The reaction efficiency of the product is determined by HPLC. The reaction efficiency of the product is determined by HPLC. The reaction efficiency of the product is determined by HPLC. The reaction efficiency of the product is determined by HPLC. To improve the utilization of primary metabolites, increase the production of primary metabolites, increase the utilization of primary metabolites, and improve the utilization of primary metabolites. S.coelicolorA3(2) is the most common protein in plants. This gene is used in the development of Escherichia coli and protein purification. This enzyme is responsible for the production of CoA. Most of the plants are natural and natural. In the future, the production of artificial synthetic genes and useful substances will be directed to the production of bacteria.