2020 Fiscal Year Annual Research Report
Biosynthesis and mechanistic analysis of Trojan-horse antibiotic from Streptomyces species
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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), 特任講師 (90709057)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 放線菌 / シデロマイシン / 共培養 / 抗生物質 / シデロフォア / ミコール酸含有細菌 / 二次代謝 / 微生物間相互作用 |
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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、特異的に新規シデロマイシン様抗生物質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）様の構造とチオエステル架橋によって連結したユニークなキメラ抗生物質であった。本研究では、生合成機構に関する知見（HDM生合成遺伝子の同定、特にハイブリッド化に関与する機構の解明）、作用機序に関する知見（鉄欠乏下でのHDMの生物活性）、新規シデロマイシン類の探索法の開発（マスフラグメンテーションパターンを指標にした探索法）を通じて、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を目指した研究である。
前年度までにThioPTM（PTMチオカルボン酸誘導体）をHOK021とCorynebacterium glutamicumの複合培養液から単離・精製し、dehydroENTダイマーとのインキュベートを行い、HDMが生成しないことを確認し、HDMは細胞内において合成されていると予想した。2020年度は、生合成機構を明らかにするために、PacBio RSIIによりHOK021ゲノムを完全解読した。既知のplatensimycin生合成遺伝子群（BGC）と完全一致したptmBGCを同定した。またenterobactinの生合成遺伝子群も同定した。これらのBGCを精査したが、BGC中に連結機構に関与する因子を同定することができなかった。PTMチオカルボン酸誘導体合成に関与する遺伝子の破壊、enterobactinの分解に関与する遺伝子の破壊を進めており、詳細を詰める予定である。
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Research Products
(4 results)
