放線菌二次代謝産物における特異な分子構築機構に関する研究

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放線菌Streptomyces rochei7434AN4 株はランカサイジン(LC)・ランカマイシン(LM)の2つのポリケチド抗生物質を生産し、その遺伝子は線状プラスミドpSLA2-L上にコードされている。また塩基配列解析からγ-ブチロラクトン化合物(GB)を鍵物質としたLC ・ LM生産制御カスケードの存在も示唆された。最終年度にあたる本年度は(1)LCのポリケテド生合成,(2)二次代謝制御遺伝子群の解析,に焦点を絞り研究を実施した。(1)Streptomyces lividansでの異種発現によりLC生合成にはIkeクラスター(lkcA-IkcO)が必要であることが分かった。3つのマルチドメインPKS(LkcC,LkcF,LkcG)の翻訳融合実験により、LkcF, LkcGはモジュラー型で機能し、LkcCが反復機能型PKSであると強く示唆された(J. Antibiot.,2007)。本成果はモジュラー寸反復混合型ポリケチド生合成に関する新知見であり、創薬への応用が期待できる。(2)制御遺伝子の遺伝子破壊実験などから、SrrXはGB生合成酵素であること、抗生物質生産のGBリセプターがSrrAであることなどが立証出来た(Microbiology,2007)。また、ゲルシフトアッセイやフットプリント実験により、SrrAの標的遺伝子が転写活性化遺伝子srrYを明らかにし、さらにSrrA-srrYのプロモーター結合領域も決定した(J.Bacteriol.,2008)。本研究課題により放線菌の生命現象、とりわけ二次代謝生合成機構および生産調節システムに関する有益な成果を得ることが出来た。