麹菌異種生産システムを基盤とする休眠型リボソームペプチド二次代謝物の開拓

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Ribosomally synthesized and post-translationally peptides (RiPPs) はリボゾームにより生合成されたペプチド鎖が直接修飾酵素により環化や切り出し等を受けることで生産されるペプチド系二次代謝物である。本研究では新たな糸状菌RiPPsを取得し、同時にその生合成機構を解明することを目的に、昆虫・植物内生菌を含めた糸状菌のゲノムシーケンス解析とゲノムマイニングに継続的に取り組んでいる。昨年度までに、様々な糸状菌のドラフトゲノム上に見出した複数の推定RiPPs生合成遺伝子クラスターを標的として、麹菌異種発現系を構築し、RiPPsの探索に取り組んだ。しかし、いずれのクラスターの導入株においても培養培地・菌体ともに化合物の検出には至らなかった。これまでの研究結果から、いずれの推定RiPPs生合成遺伝子クラスターにおいても化合物生産が認められなかったことから、糸状菌RiPPsの探索には、麹菌を異種ホストに用いた生産系は適さない可能性が考えられた。そこで本年度は、異なる異種ホストの検討に取り組んだ。糸状菌RiPPsの異種生産に適した宿主を検討するために、これまでに取り組んできた推定RiPPs生合成遺伝子クラスター (Arthrinium sacchari由来のArsクラスター類、Penicillium soppi由来のPsorクラスター、P. griseofulvam由来のPgrクラスター、Cordyceps brongniartii由来Cbrクラスター等) を標的に、Aspergillus nidulansおよびA. kawachiiを異種ホストとした発現系を構築し、その二次代謝物の網羅的な探索に取り組んだ。その結果、異種ホスト内への遺伝子の導入、および遺伝子の発現を確認するに至った。現在、それら遺伝子導入株の詳細な代謝物分析、および新規RiPPsの探索を継続している。