2018 Fiscal Year Research-status Report
放線菌由来新規トロイの木馬抗生物質の生合成と作用機構の解析
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18K05385
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
浅水 俊平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (90709057)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 抗生物質 / 放線菌 / ミコール酸含有細菌 / 複合培養 / シデロマイシン / 二次代謝誘導 / 微生物間相互作用 / 抗菌薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放線菌Streptomyces sp. HOK021は、ミコール酸含有細菌Tsukamurella pulmonis TP-B0596との複合培養時に、特異的に新規「トロイの木馬」型抗生物質harundomycin（HDM）を生産する。HDMは脂肪酸合成酵素FabF阻害剤・platensimycin（PTM）が、シデロフォア・enterobactin（ENT）様の構造とユニークなチオエステル架橋によって連結したハイブリッド抗生物質であった。本研究では、全HDM生合成遺伝子の同定、ハイブリッド化に関与する生合成機構の遺伝学的・生化学的解析、HDM作用機構の解析、マスフラグメンテーションパターンを指標にした新規シデロマイシン類の探索、そしてハイブリッド化機構を応用した新規アナログ生産を目指す。HDM生産・作用機構の解明は、抗生物質にシデロフォアを連結した新規な「トロイの木馬」型抗生物質の生物生産に応用展開できる可能性がある。
本年度はHOK021株のゲノム解読を試みた。次世代シーケンス（HiSEQ）によりショートリードシーケンスデータを取得し、de novoアッセンブリにより得られたコンティグ中に、既知のplatensimycinとenterobactinの生合成遺伝子の一部を同定した。
またHDMが抽出や、精製の行程で生成したシャント化合物ではなく、細胞内において合成されていることを確認するために、推定生合成中間体であるThioPTMをHOK021とCorynebacterium glutamicumの複合培養液から単離精製し、精製化合物とdehydroENTと混合し、インキュベートしてもHDMが生成しないことを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度はHOK021株のゲノム解読を試みた。次世代シーケンス（HiSEQ）によりショートリードシーケンスデータを取得し、de novoアッセンブリにより得られたコンティグ中に、既知のplatensimycinとenterobactinの生合成遺伝子の一部を同定した。
またHDMが抽出や、精製の行程で生成したシャント化合物ではなく、細胞内において合成されていることを確認するために、推定生合成中間体であるThioPTMをHOK021とCorynebacterium glutamicumの複合培養液から単離精製し、精製化合物とdehydroENTと混合し、インキュベートしてもHDMが生成しないことを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
HDMが抽出や、精製の行程で生成したシャント化合物ではなく、細胞内において合成されていることを確認するために、推定生合成中間体であるThioPTMをHOK021とCorynebacterium glutamicumの複合培養液から単離精製し、精製化合物とdehydroENTと混合し、インキュベートしてもHDMが生成しないことを確認した。このことから、何からの細胞内の因子がPTMとENTとこ架橋形成を触媒している可能性が強く示唆された。そこで、PacBioRSIIなどの次世代シーケンサーを用いてHOK021株ゲノムの完全解読を試みる。また細胞抽出液中に触媒活性を示す画分がないかを調べる。RNA-seqを用いて活性化される蛋白質遺伝子を探索し、架橋構造形成に関与する因子の同定を目指す。
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