フザリウム属菌を宿主としたセスキテルペンの代謝工学

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23658084
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 木村 真 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20261167)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: セスキテルペン / フザリウム / アルテミシニン / 大量生産

Research Abstract

トリコテセンを生産しない ΔTri5 の遺伝背景を持ち、さらに Tri11 または Tri3 が破壊された二重破壊株 FGD5/FGD11 と FGD5/FGD3 に対して種々のトリコテセン経路中間体をフィーディングした。そしてセスキテルペン生合成の原料となるファルネシル二リン酸（FPP）を合成するのに必要な遺伝子として、3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase (HMGS) 遺伝子と FPP synthase (FPPS) 遺伝子を選び、それらの発現をモニターした。まず、フィーディングした中間体の蓄積または変換をTLCにて解析した。その結果、予想通り FGD5/FGD11株にisotrichodermin (ITD) をフィーディングした培養と、FGD5/FGD3株に15-deacetylcalonectrin (15-deCAL) をフィーディングした培養では変換せずに培地中に蓄積されていること、その他の中間体をフィーディングした培養では変換することを確認した。この時、FGD5/FGD11株に ITD をフィーディングしても HMGS、FPPS の発現は変化しないが、FGD5/FGD3株に15-deCALをフィーディングするとこれらの遺伝子の発現の上昇が見られた。このことからTri11が関与するステップ以前の経路遺伝子の破壊株と以降の破壊株における　HMGS や FPPS の発現に生じる差は、蓄積する中間体の側鎖構造の差に由来する可能性が示唆された。また、FGD5/FGD3株へ 15-deCAL よりも後の中間体である calonectrin をフィーディングしてもこれらの FPP 供給系遺伝子の発現が上昇することから、15-deCALおよびそれ以降の中間体の存在によって FPP供給系遺伝子の発現が上昇することが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

二次代謝中間体が必要な基質供給系の遺伝子発現に及ぼす影響を解析し、ほぼ予定通りである

Strategy for Future Research Activity

ADS 遺伝子を強力な TEF プロモーターの下流に配したベクターをゲノム中の様々な位置に組み込み、代謝産物を解析する

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

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