多環芳香族化合物分解菌による細胞増殖抑制物質の生産とその応用

多环芳香族化合物降解菌生产细胞生长抑制剂及其应用

• 批准号: 14760041
• 负责人: 羽部 浩
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14760041/
• 关键词: 多環芳香族炭化水素; Phenanthrene; Fluorene; Coumarin; Sphingomonas sp.; Terrabacter sp.; Benzocoumarin; Sphingobium sp.; Salicylate 1-hydroxylase

クマリン(coumarin)類は抗菌性や酵素阻害活性など様々な生物活性を持つことが報告されており、クマリン類のなかにはガン細胞の増殖抑制を行うものも確認されている。多環芳香族炭化水素(PAHs)のモデル化合物の1つであるphenanthrene(PHN)を資化する細菌Sphingobium sp. P2株は、PHNの分解過程において2種類のベンゾクマリンと1種類のクマリンを生産する[Pinyakong et al. (2000) FEMS Microbiol. Lett., 191,115-121]。これまでの知見では、水酸化されたクマリン類に特に高いガン細胞に対する増殖抑制活性があるため、これら3種のクマリン類に水酸化することを試みた。昨年度、P2株のPHN代謝系酵素遺伝子を解析している過程で発見された3種の酸化酵素について機能解析を行ったが、二環以上の芳香族化合物に対する活性はなく、全てsalicylate 1-hydroxylaseであることが示された[Pinyakong et al. (2003) Biochem. Biophys. Res. Commun., 301,350-357]。そこで本年度は、二環以上の芳香族化合物に二水酸化が可能な酵素遺伝子を、やはりPAHsのモデル化合物であるacenaphtheneを資化する細菌Sphingomonas sp. A4株から単離することとした。既にP2株で単離されたferredoxin及びreductase componentをコードする遺伝子を導入した大腸菌を用い、A4株の全DNAのショットガンクローニングを行ったところ、naphthalene、PHNなど二環以上のPAHsに酸化反応を行う新規dioxygenaseをコードする遺伝子の単離に成功した。現在、本酸化酵素のクマリン類に対する水酸化活性を調べている。同様にPAHsのモデル化合物であるfluorene(FN)を資化する細菌Terrabacter sp. DBF63株については、昨年度の研究により、FNの分解過程において8-hydroxy-3, 4-benzocoumarin(HBC)を生産することが示されていた。本年度は、HBC生産に関与すると推測された2種類のdehydrogenase様酵素(FlnB, FlnC)について機能解析を行い、FlnBが9-fluorenoneのangular dioxygenation産物からHBCを生産する酵素であることを明らかにした。

ク マ リ ン (coumarin) class は antimicrobial properties や enzyme inhibitor against active な ど others 々 な bioactive を hold つ こ と が report さ れ て お り, ク マ リ ン class の な か に は ガ ン cells inhibit を の raised colonization line う も の も confirm さ れ て い る. Polycyclic aromatic coking water element (PAHs) の モ デ の ル compounds 1 つ で あ る phenanthrene (PHN) を endowment す る bacteria Sphingobium sp. P2 plant は, PHN の decomposition に お い て 2 kinds の ベ ン ゾ ク マ リ ン と 1 species の ク マ リ ン を production す る [Pinyakong et al. (2000) FEMS Microbiol. Lett., 191,115-121. こ れ ま で の knowledge で は, water acidification さ れ た ク マ リ ン class に に い tall ガ ン cells に す seaborne る raised colonization inhibitory activity が あ る た め, こ れ ら three の ク マ リ ン class に water acidification す る こ と を try み た. Last year, P2 strain の PHN department of metabolic enzyme heritage 伝 son を parsing し て い る process で 発 see さ れ た three の acidification enzyme に つ い analytic line を っ て function た が, above の aromatic compounds に す seaborne る active は な く, whole て salicylate 1-hydroxylaseである とが とが shows された[Pinyakong et al. (2003) Biochem. Biophys. Res. Commun., 301,350-357]. そ こ で は this year, more than on の に aromatic compounds 2 water acidification が heritage may な enzyme 伝 を, や は り PAHs の モ デ ル compound で あ る acenaphthene を endowment the す る bacteria Sphingomonas sp. A4 strains か ら 単 from す る こ と と し た. The にP2 strain で単 is isolated from されたferredoxin and びreductase Component を コ ー ド す る posthumous son 伝 を import し た coliform を い, A4 strains の full DNA の シ ョ ッ ト ガ ン ク ロ ー ニ ン グ を line っ た と こ ろ, naphthalene, PHN な ど on above の PAHs に acidification anti 応 を line う new rules dioxygenase を コ ー ド す る heritage 伝 son の 単 に into The merit is た. Now, this acidifying enzyme belongs to the に リ <e:1> に class に to を regulate the acidifying activity of する water べて る る る. With others in に PAHs の モ デ ル compound で あ る fluorene (FN) を endowment す る bacteria Terrabacter sp. DBF63 strains に つ い て は, yesterday's annual の に よ り, FN の decomposition に お い て 8 - hydroxy - 3, 4-benzocoumarin(HBC)を production する とが とが show されて た た た. This year, に and HBC produced に related and すると speculated された two types of dehydrogenase-like enzymes (FlnB) FlnC) に つ い て functional analytic line を い, FlnB が 9 - fluorenone の presents dioxygenation product か ら HBC を production す る enzyme で あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Pinyakong Onruthai, Hiroshi Habe, et al.: "Identification of three novel salicylate 1-hydroxylases involved in the phenanthrene degradation of Sphingobium sp.strain P2"Biochemical and Biophysical Research Communications. 301. 350-357 (2003)

Pinyakong Onruthai、Hiroshi Habe 等人：“鉴定参与鞘氨醇菌 P2 菌株菲降解的三种新型水杨酸 1-羟化酶”生物化学和生物物理研究通讯。