2014 Fiscal Year Annual Research Report
放線菌ゲノム解析と二次代謝産物生合成遺伝子情報の効果的利用
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
22108010
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
石川 淳 国立感染症研究所, 真菌部, 室長 (40202957)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星野 泰隆 国立感染症研究所, 真菌部, 主任研究官 (40399457)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ゲノムシークエンス / 二次代謝産物 / 生合成遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗生物質や抗ガン剤などの生物活性物質（二次代謝産物）の生産者である放線菌で、現在我々が認知できている二次代謝産物は、放線菌の生産能力のうちの１割ほどでしかないことがゲノム解析により明らかにされた。しかしながら、残りの９割にアプローチし、利用するための情報は未だ不十分であるため、既存の情報を整理し、生合成マシナリーの解明とそれを応用した新たなマシナリーのデザインのためのデータベースを構築することを目的とする。
公共データベースに登録されている放線菌ゲノム配列のうち、二次代謝産物生合成遺伝子がよくアノテーションされているStreptomyces coelicolor A3(2)、S. avermitilis、S. griseusおよびSaccharopolyspora erythraeaのすべてのタンパク質に見出されるPfamドメインのうち、二次代謝産物生合成だけに関わっているもの、あるいは頻繁に見出されるものを抽出したサブセットを作成した。これらのドメインを他の放線菌ゲノム配列中に検索した結果、二次代謝産物生合成遺伝子を効率よく見出せることが明らかになったため、ドラフトゲノム配列を含む放線菌ゲノム配列から二次代謝産物生合成遺伝子を見出すウェブツール「2ndFind」を作成した。今年度は予測された遺伝子から任意に選んだ遺伝子のマップをSVG形式（スケーラブル・ベクター・グラフィックス）で描画する機能を追加した。また、2014年度は13,327回の利用があった（前年度比1.8倍）。
一方、他の班員から依頼を受け、次世代シークエンサーを用いて3株の放線菌のde novoシークエンスを行うとともに、2株の真菌のドラフトゲノム解析を行い、それらの株が生産する二次代謝産物の生合成の解明に寄与した。また、これまでの5年間にシークエンスした14株のリード配列をDRAに登録し、公開した（一部は2年後の公開）。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
Read data were deposited under the acc. nos: DRA003076, DRA003105, DRA003117, DRA003131-DRA003135, DRA003162-DRA003168, DRA003170-DRA003172, DRA003176, DRA003177, DRA003183, DRA003184.
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] A peptide ligase and the ribosome cooperate to synthesize the peptide pheganomycin.2015
Author(s)
Noike, M., Matsui, T., Ooya, K., Sasaki, I., Ohtaki, S., Hamano, Y., Maruyama, C., Ishikawa, J., Satoh, Y., Ito, H., Morita, H. and Dairi T.
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Journal Title
Nature Chemical Biology
Volume: 11
Pages: 71-76
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Reconstitution of biosynthetic machinery for highly elaborated indole diterpene penitrem.2015
Author(s)
Liu, C., Tagami, K., Minami, A., Matsumoto, T., Frisvad, J.-C., Suzuki, H., Ishikawa J., Gomi, K. and Oikawa, H.
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Journal Title
Angewandte Chemie
Volume: 54
Pages: 5748-5752
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A methyltransferase initiates terpene cyclization in teleocidin B biosynthesis.2014
Author(s)
Awakawa, T., Zhang, L., Wakimoto, T., Hoshino, S., Mori, T., Ito, T., Ishikawa, J., Tanner, M., and Abe, I.
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Journal Title
Journal of American Chemical Society
Volume: 136
Pages: 9910-9913
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Draft genome sequence of Rhodococcus erythropolis JCM 6824, an aurachin RE antibiotic producer.2014
Author(s)
Kitagawa, W., Hata, M., Sekizuka, T., Kuroda, M., and Ishikawa, J.
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Journal Title
Genome Announcement
Volume: 2
Pages: e01026-14
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Streptomyces rochei 7434AN4株の線状ゲノムの塩基配列解析.2015
Author(s)
稲田晋宣, 曹 志生, ニンディタ ヨシ, 張 奕ブン, 田上道平, レジャヴァ アレキサンダー, 志波 優, 吉川博文, 石川 淳, 木梨陽康, 荒川賢治
Organizer
日本農芸化学会2015年度大会
Place of Presentation
岡山
Year and Date
2015-03-26 – 2015-03-29
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[Presentation] A methyltransferase initiates terpene cyclization in teleocidin B biosynthesis.2015
Author(s)
Awakawa, T., Mori, T., Zhang, L., Wakimoto, T., Hoshino, S., Ito, T., Ishikawa, J., Tanner, M. E. and Abe, I.
Organizer
Natural Product Discovery and Development in the Post Genomic Era
Place of Presentation
San Diego, U.S.A.
Year and Date
2015-01-11 – 2015-01-14
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[Presentation] リボソームと新規ペプチドライゲースによる協同的ペプチド生成機構.2014
Author(s)
野池基義, 松井 崇, 雄谷洸一, 佐々木郁雄, 丸山千登勢, 濱野吉十, 石川 淳, 佐藤康治, 伊藤 肇, 森田洋行, 大利 徹
Organizer
天然有機化合物討論会
Place of Presentation
高知
Year and Date
2014-10-15 – 2014-10-17
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