1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08680635
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| Research Institution | School of Pharmaceutical Sciences, Kitasato University |
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Principal Investigator |
池田 治生 北里大学, 薬学部, 助教授 (90159632)
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| Keywords | エバ-メクチン / ポリケチド合成酵素 / 生合成遺伝子 |
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| Research Abstract |
エバ-メクチン生合成遺伝子群のアグリコン形成に関与する遺伝子aveAIIは同遺伝子群の中央に位置しており、遺伝解析などからそれぞれはI型ポリケチド合成酵素をコードしていることが推察されていた。本研究ではエバ-メクチンアグリコン部分の生合成機構を明らかにすることを目的に、同アグリコン合成の初期段階生合成の遺伝子を含むと考えられるaveAI領域の全塩基配列を決定し、その領域にコードされているポリケチド合成酵素を明らかにした。
35kbpにもおよぶ塩基配列決定を行うため、極めて効率の良いトランスポゾンγδを利用した方法を検討し、高GC含量を有する生産菌Streptomyces属の遺伝子解析にも適用可能であることを見出した。この方法で塩基配列を決定したところ、aveAI領域には2つのORFが存在し、それぞれAveAI-PKS1(414kDa)とAveAI-PKS2(666kDa)のポリペプチドがコードされていることを推定した。塩基配列から推定された AveAI-PKS1及びAveAI-PKS2の機能ドメインを検索した結果、それぞれ2回、4回の縮合反応ドメインを有することが推察された。AveAI-PKS1及びPKS2のアミノ酸配列について詳細に分析した結果、それぞれのアシル基伸長過程の縮合反応(KS)ドメインは保存性が高いこと、また、KSとアシル基転移(AT)ドメイン間や、ATとケトン還元(KS)ドメインの間の長い結合領域で互いに極めて高い相同性を示すことが示唆された。一方、ATドメインは転移する基質(マロニル-CoAあるいはメチルマロニル-CoA)の相違によって差異が認められた。
さらに、モノカルボン酸型のCoAエステルの転移を触媒する導入ドメインのATは他のジカルボン酸型のCoAエステルの転移を触媒するATとは違いが認められた。
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[Publications] 池田治生・大村智: "微生物2次代謝産物生合成の機能的改変による有用物質の生産" 化学と生物. 34. 761-771 (1996)
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[Publications] 池田治生・大村智: "Avermectin Biosynthesis" Chemical Reviews. 97. 2591-2609 (1997)
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[Publications] 池田治生ら: "Cloning of the gene encoding B5-O-methyltrawferase in avermectin-producing" Gene. 206. 175-180 (1998)
