放線菌の生産する新規17員環マクロサイクリック化合物の生合成研究

放线菌新型十七元大环化合物的生物合成研究

• 批准号: 16780080
• 负责人: 葛山 智久
• 金额: $ 2.3万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16780080/
• 关键词: 放射菌; ポリケタイド; 生合成; 糖; マクロサイクリック化合物; 脱水酵素; 放線菌; 遺伝子

本研究では、放線菌Streptomyces versipellis 4083-SVS6株が生産するバーシペロスタチン(VST)の生合成遺伝子のクローニングとその精密機能解析を通して、VSTの生合成機構を解明することを目的としている。VSTはI型ポリケタイド合成酵素で合成される既知の化合物とは構造が異なり、α-アシルテトロン酸構造を含む17員環マクロサイクリック化合物である。よって、α-アシルテトロン酸構造を形成するための生合成遺伝子群の取得、およびその生合成機構の解明により、I型ポリケタイド合成酵素で合成される化合物の新たなスターターユニットとその生合成遺伝子が解明され、新たな改変可能なα-アシルテトロン酸構造が加えられることになると考えられる。VSTの生合成遺伝子をクローニングするため、エリスロマイシンやエバーメクチンの生合成遺伝子中で特に保存されているケト体合成酵素(KS)とアシル基転移酵素(AT)の領域を含むPCR用プライマーを用い、VSTの生合成に関与するKSとATの領域を4083-SVS6株からクローニングした。塩基配列を決定した結果、少なくとも5種類のKS-AT領域の配列が含まれていることが判明した。ついで、VSTはdigitoxoseとcymaroseを含んでいるため、これらの糖の生合成に共通の酵素と考えられるdTDP-glucose-4,6-dehydrataseをクローニングするためのPCR用プライマーを設計し、4083-SVS6株からクローニングを試みた。その結果、予想通り495bpの大きさのDNA断片が増幅され、その塩基配列を決定したところ、その他の放線菌からクローニングされているdTDP-glucose-4,6-dehydrataseと70%から80%の相同性を示すことが明らかとなった。今後は、これらKS-AT領域とdTDP-glucose-4,6-dehydrataseを含む2つのDNA断片をプローブとして用いて、4083-SVS6株のコスミドライブラリーの中から陽性クローンを選択することにより、VSTの生合成遺伝子クラスターを取得する。

In this study, we aimed to clarify the precise function of Streptomyces versipellis 4083-SVS6 strain in the production of VST and its biosynthesis mechanism. VST is synthesized by type I polypeptide synthase, and the structure of VST is different. The structure of VST is composed of 17-membered ring. A new type of biosynthetic enzyme for the synthesis of compounds is proposed, and a new type of α-amyloid acid structure is proposed. VST biosynthetic genes are specially preserved in the biosynthetic genes of VST, and the domain of KS and AT contains the domain of KS and AT for PCR, and the domain of KS and AT related to VST biosynthetic genes is 4083-SVS. The result of the determination of the base alignment is that the alignment of the five types of KS-AT fields includes the following: VST digitose and cymarose are included in the synthesis of sugar. DTDP-glucose-4,6-dehydratase is used for PCR. 4083-SVS6 is used for PCR. The results showed that the DNA fragment of 495bp was amplified, the nucleotide sequence was determined, and the identity of dTDP-glucose-4,6-dehydratase from 70% to 80% was determined. In the future, the KS-AT domain and the dTDP-glucose-4,6-dehydratase domain will be used for DNA fragment selection, and the 4083-SVS6 strain will be used for DNA fragment selection, and the VST gene synthesis will be obtained.