2004 Fiscal Year Annual Research Report
微生物イソプレノイド生合成遺伝子資源の機能開発と応用
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16310153
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
大利 徹 富山県立大学, 工学部, 助教授 (70264679)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 信康 岡山理科大学, 理学部, 講師 (60281250)
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| Keywords | isoprenoid / cyclase / Actinobacteria / mevalonate pathway / copalyl diphosphate / furaquinocin A |
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| Research Abstract |
放線菌が生産する以下の2つのイソプレノイドの生合成に関与するイソプレノイドサイクラーゼ遺伝子の取得と解析を行った。
1.Copalyl diphosphate synthase:筆者のこれまでの研究により、メバロン酸経路を持つ放線菌では、メバロン酸経路遺伝子クラスターの近傍にはイソプレノイド生合成遺伝子群が存在することが分かっている。そこで、モノテルペン骨格を有するfuraquinocin A生産菌からメバロン酸経路遺伝子クラスターを取得した結果、2つの異なる遺伝子クラスターを取得できた。その内の1つの近傍を解析した結果、furaquinocin Aの生合成遺伝子群は見出せなかったが、上流域に4つのORFが存在した。組換え酵素を用いて解析した結果、その内の2つはgeranylgeranyl diphosphate (GGDP) synthaseと、GGDPをcopalyl diphosphateへと変換するジテルペンサイクラーゼであることが判明した。
2.Brasilicardin A(BA)の生合成に関与するジテルペンサイクラーゼ:BAは、千葉大学の三上らにより、Nocardia brasiliensis培養液中に見出されたジテルペン化合物である。本株は、IPPの生合成経路としてMEP経路のみを有しメバロン酸経路を持たないことから、上述した方法でのBA生合成遺伝子の取得は困難である。そこで、放線菌においては生理活性物質生合成遺伝子群が染色体上でクラスターをなしていることを利用し、最初にBAの直接前駆体となるGGDPの生合成遺伝子を取得し、次いでその周辺領域を解析することにより、BAの生合成に関与すると推定される遺伝子群を取得した。これら遺伝子群を異種宿主であるStreptomyces lividansに導入した結果、何らかの化合物が特異的に生産された。現在、本化合物がBAであるか検討中である。
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