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Activation of silent gene clusters using microbial communication tools and elucidation of the mechanism

使用微生物通讯工具激活沉默基因簇并阐明其机制

基本信息

批准号：
22KJ1546
负责人：
手島愛子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、新規有用物質の取得を目指し、放線菌の二次代謝生産を制御するシグナル分子(SM)に着目し、SMより簡易に化学合成できる『SMを模倣した誘導剤(PS)』を用いて放線菌および他種微生物の休眠二次代謝活性化を試みることとした。まず初めに、本研究で用いるシグナル分子の受容体(srrA)遺伝子のホモログを持つ菌をBLAST検索により調べ、供試菌の選定を行った。シグナル分子受容体はTetRファミリーに属しており、srrAホモログはシグナル分子がまだ報告されていない希少放線菌や、放線菌とは全く異なる微生物種にも幅広く存在していた。シグナル分子による休眠型遺伝子活性化が放線菌だけでなくどの微生物種まで適用可能かを確かめるため、当該年度は放線菌以外の微生物種を主として供試菌を選択した。具体的には、放線菌に匹敵する数の二次代謝遺伝子クラスターを持つKtedonobacteria網細菌、数多くの抗菌活性化合物が報告されているPaenbacillus属、Bacillaeles目に含まれながら放線菌に似た特徴を持つLaceyella属の中から計4菌株を選び、培養条件の検討を行った。Ktedonobacteria網細菌は難培養微生物であるが、菌体の凝集を防ぐためスプリングを入れるなど工夫を行い液体培養に成功した。Laceyella sacchariについては液体培養の際、培養2日目以降になると自己消化が起こってしまい菌体が著しく減少したため、安定して二次代謝生産を行う培地の検討が必要であった。そこで複数の培地を用いて検討を行なったところ、自己消化が起こりにくい条件を見つけることができた。Paenibacillus borealisについても複数の培地で培養を行い、抽出サンプルについてHPLCにより代謝産物の解析を行ない、PS非添加における二次代謝プロファイルを確認した。

This study aims to provide new guidelines for the acquisition of useful substances, control of secondary metabolic production of actinomycetes, and simple chemical synthesis of SM mimics and inducers (PS). In this study, we used the medium to select the receptor (srrA) gene of the target molecule, and selected the target strain for the BLAST assay. The molecular receptor TetR is a member of the genus, srrA is a member of the genus, and the molecular receptor is reported to be a member of the genus, which is a member of the genus, and a member of the genus. The activity of dormant genes in the molecule is determined by the selection of test bacteria for microbial species other than actinomycetes in the current year. Specifically, there are several secondary metabolic genes that rival those of actinomycetes, Ktedonobacteria, and numerous antibacterial active compounds have been reported. Paenbacillus genus and Bacillaeles order contain characteristics similar to those of actinomycetes. A total of four strains from the Laceyella genus were selected and their culture conditions were discussed. Ktedonobacteria are difficult to cultivate microorganisms, and the aggregation of bacteria is prevented. Laceyella sacchari is cultivated in liquid medium for 2 days, and then self-digestion is started. The bacteria are reduced and stabilized. The secondary metabolism production is carried out. The cultivation is necessary. For example, if you want to learn more, you can learn more. Paenibacillus borealis is cultured in vitro, extracted by HPLC, analyzed for metabolites, confirmed for secondary metabolism without PS addition.