大規模ゲノム再編成を基盤とする革新的天然物創製法の開発

基于大规模基因组重排的创新天然产物创造方法的开发

• 批准号: 21K19324
• 负责人: 浅井 禎吾
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19324/
• 关键词: 天然物; 糸状菌; 休眠遺伝子; ゲノム再編成; 生合成

ゲノム解読技術の飛躍的な進展は、未利用生合成遺伝子資源というポストゲノム時代の新たな天然物探索資源を我々に提示した。これらは新規天然物の宝庫として期待され、これまで様々な休眠遺伝子の覚醒法や強制発現法が試みられ、未利用生合成遺伝子資源から新しい天然物が発見されてきた。本研究では、研究協力者の太田らが開発した、高度好熱細菌由来の制限酵素であるTaqIを用いる大規模ゲノム再編成技術「TAQingシステム」を糸状菌に応用し、これまでにない革新的な未利用生合成遺伝子由来新規天然物の創製法を開発することを目的とする。まず、モデル糸状菌の一種である、Aspergillus nidulansを用いて検討を行った。A. nidulansで利用可能なプロモータamyBプロモーターの下流に制限酵素遺伝子であるtaqIを搭載したベクターを作製し、A. nidulansに導入した。得られた遺伝子導入株について、注意深く観察しながら継代を行っていたところ、野生株とは全く異なる形態の株の出現を見出した。得られた株について、代謝分析を行ったところ、野生株とは異なる二次代謝プロファイルを示した。次に、本現象を確かめるため、二次代謝に関するモデル糸状菌であるA. nigerを用いた検討を行った。A. nigerで利用可能なプロモーターであるamyBおよびenoAを用いてtaqIをA. niger内で発現させる形質転換株を作製し、それぞれ、数十の遺伝子導入株を取得した。それらについても、注意深く観察しながら、継代をおこなったところ、多岐にわたる形質変化株を得ることができた。この中には、野生株ではみられない、薬剤耐性菌に対する抗菌活性化合物の生産が誘導されているものもあった。今回、糸状菌に置いて、初めてTAQingシステムを利用する天然物創製法の可能性を示した。

In order to understand the progress of technology and technology, we will remind you of the latest generation of new natural resources exploration resources. We are looking forward to the new laws and regulations of the natural products database. We are looking forward to the use of new natural materials. We are not using synthetic raw materials. In this study, the researchers and collaborators were involved in the production of enzyme-limiting TaqI and the use of large-scale bacteria in Ota, and then developed into techniques such as the use of bacteria, the use of synthetic bacteria, and the use of raw materials. One kind of fungus, one kind of bacteria, and one kind of fungus, Aspergillus nidulans is used to treat the disease. A. nidulans makes use of the possibility that it is possible to restrict enzymes such as taqI, nidulans, and so on, using the possibility that the enzyme may be contaminated. It is necessary to make a deep observation that the seeds of the plant have been introduced into the plant, and that the wild plant has been found in the whole plant. The second generation of wild plants was shown in the second generation, and the genetic analysis was performed. For the second time, this product is used to make sure that you do not know what to do, and the second generation is to make sure that the bacteria are infected by bacteria, A. niger is used to make sure that you do not know what to do. A. niger makes use of the possibility that it is possible to infect amyB cells into the plant to obtain information by using the words taqI, A. niger, which shows the shape of the plant. Please pay attention to the fact that you are aware of the situation, the generation of the plant, the shape of the plant, and the shape of the plant. The antimicrobial active compounds of the wild strains, the wild strains and the resistant bacteria were isolated and induced. This time, the possibility of the use of natural materials has been demonstrated by the use of TAQing bacteria in the first place and the first time.