放線菌が生産するインドロカルバゾール化合物の生合成に関する研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14760052
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 尾仲 宏康 富山県立大学, 工学部, 助手 (80315829)
• Keywords: staurosporine / rebeccamycin / Streptomyces / 二次代謝産物 / 生合成 / 遺伝子 / 放線菌

Research Abstract

インドロカルバゾール誘導体の創製とその生理活性
レベッカマイシン、スタウロスポリンはLechevalieria aerocolonigenes ATCC39243及びStreptomyces sp. TP-A0274株が生産するインドロカルバゾール化合物である。これら生産菌より生合成遺伝子をクローニングし、組換えることにより非天然型インドロカルバゾール化合物の生産を行った。現在までに15種類の化合物の生産に成功した。このうち、CCAはHuman DNA topoisomeraseI及びIIに対して阻害効果が見られた。また、staN破壊株が生産するHolyrine AはHuman U937 cellに対して0.2mMの濃度でアポトーシスを引き起こすことが明らかになった。
新規トリプトファン水酸化酵素遺伝子tox1の機能解析
複素環化合物を直接水酸化することは、従来の有機合成的手法では困難である。他方、Streptoverticillium sp. BA13793株は、インドール環の7位に水酸基を持つインドロカルバゾーノレ(IC)化合物BE-13793Cを生産する。そこでBE-13793Cの生合成遺伝子クラスターから新規トリプトファン水酸化酵素遺伝子をクローニングし、その遺伝子を発現させ、機能解析を行った。
tox1は1,566塩基からなる新規水酸化酵素遺伝子であり、スタウロスポリンのアグリコンを生産するStreptomyces lividans pTYMC sta7株に導入したところ、スタウロスポリンのアグリコンの10位が水酸化された化合物を産生した。