綿状プラスミド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
| Project/Area Number |
18018028
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
木梨 陽康 Hiroshima University, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (80224997)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 賢治 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教 (80346527)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥7,300,000 (Direct Cost: ¥7,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
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| Keywords | 放線菌 / 線状プラスミド / ランカサイジン / ポリケチド生合成 / γ-butyrolactone / 二次代謝制御カスケード / ゲノム解析 / Stretomyces / TetR型リセプター / Streptomyces |
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| Research Abstract |
(1)二次代謝制御カスケードの解析
線状プラスミドpSLA2-L上にコードされた多くの制御遺伝子によって構成される制御カスケードの詳細な解析を行った。SrrA蛋白の結合領域を検索し、srrX,srrY,srrWの3つの制御遺伝子のpromoter領域を取得した。gel retardationによってSrrAとsrrYの結合を確かめ、foot printingによってsrrYのプロモーター領域にSrrAの結合サイトを同定した。そこには26-bpのパリンドローム配列が見つかり、ArpAを初めとするr-butyrolactone(GB)リセプター蛋白の結合配列とよく似ていた。野生株のGB画分はSrrAのsrrYプロモーターへの結合を乖離させたが、△srrX変異株の画分は活性がなく、またリガンド結合に必須なTrp残基をAlaに代えたArp^<W119A>はGBを添加しても乖離しなかった。こうして、srrX→srrA→srrYの中心的なシグナル伝達経路を分子レベルで証明した。
(2)ランカサイジンの生合成機構の解析
ランカサイジン隼合成(lkc)クラスターをlkcA-EとlkcF-Oの2つに分け、前者をS.lividansの染色体に組み込み、後者をプラスミド上にのせて導入した株はランカサイジノールAを生産した。この結果は、lkcクラスターが骨格合成に必要な全ての遺伝子を含むことを示した。私たちは先にランカサイジンのモジュラー・反復混合生合成仮説を提唱したが、lkcAは骨格形成を開始するNRPS-PKS融合遺伝子であり、lkcGは伸長反応を終結する遺伝子なので、繰り返し反応の候補から除外できる。lkcF-G融合株を作製したところ親株と同量のLCを生産したので、lkcFも候補から除かれた。その結果、消去法によって、lkcCが4回繰り返して縮合反応することが示唆された。
(3)pSLA2-Mの全塩基配列決寅と胞子形成機構の解析
pSLA2-Mのコスミド・ライブラリーを作製し、両末端は別個にクローン化して、全ての領域をカバーするクローンを得た。これらのクローンを用いてpSLA2-Mの全塩基配列を決定中であり、両末端には352bpの末端逆位配列(TlR)が見つかった。しかし、両者の相同性は91%と低かったので、左右のTlR間に相同組み換えによるhomogenizationが起きていないことが示唆された。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
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[Presentation] γ-Butyrolactone-dependent regulatory system for lankacidin and lankamycin production and morphological differentiation in Streptomyces rochei2007
Author(s)
Yamamoto, S., He, Y, Mochizuki, S., Arakawa, K., Kinashi, H.
Organizer
14th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
Place of Presentation
New Castle, UK
Year and Date
2007-08-27
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