1995 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子レベルにおけるエンジイン抗腫瘍抗生物質生合成系の解析
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06807163
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤井 勲 東京大学, 薬学部, 助手 (70181302)
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| Keywords | エンジイン抗生物質 / ダイネミシン / Micromonospora chersina / 生合成遺伝子 / クローニング |
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| Research Abstract |
エンジイン抗生物質のうち、アントラキノン構造とエンジイン構造のハイブリッド化合物であるダイネミシンの生合成遺伝子のクローニングとその解析を目的として、以下の研究を行った。
ダイネミシン生産菌であるMicromonospora chersinaより、アクチノロジン生合成のactI遺伝子をプローブとして、クローニングした約20kbの遺伝子断片のうちの14.3kbについて、塩基配列を決定し、Open Reading Frame(ORF)の解析を行ったところ、12個のORFの存在を見出すことができた。データベースのホモロジー検索により、ORF6、ORF8は、それぞれポリケタイド生合成のスターターユニットの供給に関与すると考えられるCoA-ligase、acyltransferaseとの相同性を示した。ポリケトメチレン鎖の伸長に関与すると考えられる縮合酵素(ORF4)、鎖長決定因子(ORF5)、また、生成したポリケトメチレン鎖の閉環を触媒するcyclase(ORF2)の存在も認められた。更に閉環後の酸化的修飾に関わると推定されるoxygenaseをコードするORF10も存在しており、放線菌タイプII型ポリケタイド合成酵素遺伝子クラスターに共通した遺伝子配置に加え、特異的なスターターや、酸化的修飾に関わる遺伝子などこれまでに例のない特徴的なクラスターを構成していた。
生合成遺伝子の破壊による生産能の欠失を検討したが、M.chersinaの遺伝子破壊株を得ることはできなかった。一方、クローニングした遺伝子の全長をエンジイン化合物ネオカルチノスタチン生産菌Streptomyces carzinostaticusに導入したところ、ダイネミシン関連化合物の生産を確認することはできなかったものの、S.carzinostaticusのポリエン化合物の生産性を著しく増大させることを見出した。
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