ストレプトミセス属由来抗生物質生合成遺伝子クラスター群の比較機能解析に関する研究

链霉菌属抗生素生物合成基因簇的比较功能分析研究

• 批准号: 03F03308
• 负责人: 海老塚 豊
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03308/
• 关键词: 放線菌; 抗生物質; 生合成; 遺伝子工学; ゲノム

放線菌Streptomyces sp. AM-7161の生産するメダマイシン(MED)の生合成遺伝子クラスターの機能解析に取り組み、以下の3点に関して検討した:1)立体化学制御遺伝子med-ORF12の機能解析;2)MED生合成遺伝子発現制御に関わる可能性あるmed-ORF10の解析;3)代謝工学に向けたMED生合成に関与するデオキシ糖生成酵素群の多重発現系の構築。まず1)に関しては、MED類縁抗生物質アクチノジン(ACT)の関連遺伝子actVI-ORF1との相同性の高さに着目し、actVI-ORF1の欠損株を利用した相補実験による機能解析を進めた。その結果、MED生合成の中間体である(S)-DNPAを与える鍵還元酵素としてmed-ORF12産物が関与していることを証明することに成功した。2)抗生物質生合成遺伝子群の中には、データベース解析だけではその機能予測ができない遺伝子群が存在する。今回取り上げたmed-ORF10は多くの芳香族ポリケタイド系抗生物質の生合成遺伝子クラスターに共通して存在し、その重要性が指摘されつつも機能不明の遺伝子群に属する。本遺伝子に関してもACT遺伝子クラスターでの相同遺伝子actVI-ORFAの破壊体を利用し、各種プロモーター下にmed-ORF10を導入した発現ベクターを構築し、actVI-ORFA破壊体への導入によるACT生産性の度合を指標に機能を解析した。その結果、med-ORF10もactVI-ORFAと同様の制御機能を有する可能性があること、また、MED生合成の立体化学制御遺伝子の効率的発現に関与している可能性が示された。3)に関しては非天然型新規有用物質生産を指向した実験であるが、MED生合成に関与するデオキシ糖生成酵素群7種の多重発現ベクターを構築することに成功し、糖質関連化合物の代謝工学的応用研究の端緒を開いた。

Actinomycetes Streptomyces sp. Functional analysis of AM-7161 production and synthesis system (MED) Take the following 3-point solution: 1) Stereochemical preparation machine med-ORF12 Ability to analyze; 2) Analysis of the possibility of MED biosynthetic genetics and MED-ORF10; 3) Construction of multiple MED biosynthetic genes related to MED biosynthesis and sugar-generating enzyme groups in metabolic engineering.まず1) に关しては, MED class antibiotic substance アクチノジン(ACT), related genetic code actVI-ORF1とThe homogeneity is high and the lack of actVI-ORF1 can be exploited and the functional analysis of actVI-ORF1 can be carried out. The results of the MED biosynthesis of the intermediate である(S)-DNPAを and the える bond reduction enzyme としてmed-ORF12 product and the していることを proved the success of することに. 2) Antibiotic biosynthesis and biosynthesis genes are in the subgroup, and the analysis and function prediction of the biosynthesis and biosynthesis genes are the existence of the subgroups. This time, I will pick up the biosynthetic med-ORF10 は多くのaromatic ポリケタイド based antibiotics.クラスターに Common して existence し, その Importance が accusation され つ つ も Function unknown の 伝 subgroup に gen す る. The same legacy as the original legacy act VI-ORFA's broken body してもACT legacy 伝子クラスターでの, various プロモーター下にmed-O The introduction of RF10 and the construction of actVI-ORFA, the introduction of actVI-ORFA's broken body, and the integration of ACT productivity indicators and performance analysis were carried out. The result, med-ORF10, actVI-ORFA and the control function of med-ORF10 are possible. The efficiency of the stereochemistry of こと, また, and MED biosynthesis and the possibility of している are shown. 3) The new regulations for the production of non-natural useful substances by the に关しては are directed to the した実験であるが, MED biosynthetic にSeki and するデオキシglycogen fermentation The successful construction of seven kinds of polypeptides and the application research of metabolic engineering of carbohydrate-related compounds have been started.

项目成果

An iterative type I polyketide synthase PKSN catalyzes synthesis of the decaketide alternapyrone with regio-specific octa-methylation

• DOI: 10.1016/j.chembiol.2005.09.015
• 发表时间: 2005-12-01
• 期刊: CHEMISTRY & BIOLOGY
• 作者: Fujii, I;Yoshida, N;Ebizuka, Y
• 通讯作者: Ebizuka, Y

Enatioselective Reduction of β-Keto-Acids with Engineered Streptomyces coelicolor

用工程天蓝色链霉菌对 β-酮酸进行对映选择性还原

• 发表时间: 2005
• 期刊: Angew.Chem.Int.Ed. 44(7)
• 作者: Jang;W.-D.;Kataoka;K.et al.;Kevin I.Booker-Milburn
• 通讯作者: Kevin I.Booker-Milburn

Functional studies on a ketoreductase Gene from Streptomyces sp. AM-7161 to Control the Streochemistry in medermycin Biosynthesis

链霉菌酮还原酶基因的功能研究。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Bioorganic ＆ Medicinal Chemistry 13(24)
• 作者: Jang;W.-D.;Kataoka;K.et al.;Kevin I.Booker-Milburn;Aiying Li
• 通讯作者: Aiying Li