線状プラスミドpSLA2-Lにコードされた二次代謝遺伝子群の機能解析とその応用

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ランカマイシン生合成のスターターおよび水酸化機構を明らかにするため、重水素化イソロイシンの取り込みおよび2つのP450 hydroxylase遺伝子の破壊を行った。その結果、イソロイシンが2-methylbutyric acidに酸化されて取り込まれた後、15位の水酸化、続いて8位の水酸化が起こることが明らかになった。pSLA2-L上にコードされた多くの制御遺伝子の機能を明らかにするため、様々な遺伝子破壊株を作製しphenotypeを調べた。その結果、afsA homologueであるsrrX(orf85)が関与するγ-butyrolactone(GB)はランカサイジンおよびランカマイシン生産を正に、胞子形成を負に制御することが分かった。GBリセプターSrrA(Orf82)はGBとは全く逆に作用し、もう一つのTetR型リセプターSrrC(Orf74)は胞子形成を正に制御し、抗生物質生産には影響を与えなかった。一方、srrB(orf79)の破壊株は両抗生物質を大量生産し、胞子も正常に形成した。さらに、SARP遺伝子srrY(orf75)の破壊株は抗生物質も胞子も作らなくなった。このような極めて複雑な制御カスケードの全貌を明らかにするため、転写解析を含めて総合的な解析を行っている。S.scabiesはジャガイモそうか病を引き起こすが、それにはthaxtomin生合成遺伝子txtABに加えてnec1,tomAなどの遺伝子が関与している。これらの遺伝子はpathogenic islandを形成して他の菌株に転移する。PFGEを用いて解析したところ、イランで採取したS3,S7株から約200kbの巨大線状プラスミドが見つかった。後者のプラスミドを接合によってS.lividansに転移させたところ病原性を獲得した。標準株からも線状プラスミドが見つかり、その病原性への関与が強く示唆された。