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翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応

Publicly Offered Research

Project AreaBiosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification
Project/Area Number 25108707
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

尾仲 宏康  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (80315829)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords生合成 / 放線菌 / ビオラセイン / 抗生物質 / 遺伝子発現 / RiPPs / リボソーム合成 / チオペプチド
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、これまで放線菌ゲノム内に眠ったままであるチオペプチド生合成遺伝子群をゲノムマイニングで探し出し、遺伝子組換え技術を用いて実験室環境下で強制的に発現させるシステムを構築し、生産が確認されていない新規化合物の強制発現を行うことを目指した。
当初計画していたGUSによる発現可視化ベクターの構築を行ったが、GUSレポーターの発現が弱いため、放線菌では上手く機能しないことが明らかとなった。そこで、レポーター遺伝子をChromobacterium violaceum由来のビオラセイン生合成遺伝子とすることにした。ビオラセインはTrpを前駆体とした青色色素である。生合成遺伝子は5個、7 kbからなるが、本遺伝子群をレポーターとして用いた発現可視化ベクターを構築したところ、遺伝子発現の可視化に成功した。そこで、Streptomyces griseus IFO13350のチオヘプチド生合成遺伝子群(SGR4408~SGR4423)及びFrankia sp CcI3 のチオペプチド生合成遺伝子群 (Francci4193~Francci4207)に加え、放線菌Streptomyces sp. TP-A058のゲノム中に新たに見出されたランチペプチド生合成遺伝子等についてプロモーター発現条件を本可視化ベクターを用いて解析した。その結果、Streptomyces griseus IFO13350のチオヘプチド生合成遺伝子群(SGR4408~SGR4423)及びFrankia sp CcI3 のチオペプチド生合成遺伝子群 (Francci4193~Francci4207)については各種培地を試したが、発現が確認できなかった。Streptomyces sp. TP-A0584由来ランチペプチドに関しては発現が確認できたために、化合物の取得を行っている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ゲノムマイニングによる休眠型新規チオペプチド天然物・ラクタゾールの発見2015

    • Author(s)
      尾仲宏康
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー

      Volume: 2 Pages: 126127-126127

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Journal Article] Genome Mining Reveals a Minimum Gene Set for the Biosynthesis of 32-Membered Macrocyclic Thiopeptides Lactazoles2014

    • Author(s)
      S. Hayashi, T. Ozaki, S. Asamizu, H. Ikeda, S. Omura, N. Oku, Y. Igarashi, H. Tomoda, H. Onaka
    • Journal Title

      Chem. Biol.

      Volume: 21 Issue: 5 Pages: 679-688

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2014.03.008

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Streptomyces sp. TP-A0584由来ランチペプチド系化合物のゲノムマイニングによる同定2015

    • Author(s)
      小野拓人、江畑一真、浅水俊平、尾崎太郎、尾仲宏康
    • Organizer
      日本農芸化学会大会2015年度一般講演
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Genome mining reveals a minimum gene set for the biosynthesis of lactazoles, novel 32-membered macrocyclic thiopeptides2015

    • Author(s)
      37.Shohei Hayashi, Taro Ozaki, Shumpei Asamizu, Hiroyasu Onaka
    • Organizer
      Natural Product Discovery and Development in the Post Genomic Era
    • Place of Presentation
      SanDiego
    • Year and Date
      2015-01-11 – 2015-01-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応2014

    • Author(s)
      尾仲宏康
    • Organizer
      第8回生合成マシナリー公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学薬学部大講堂
    • Year and Date
      2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム探索が明らかにした新規32員環チオペプチド、ラクタゾールの構造と生合成2014

    • Author(s)
      30.林昌平、尾﨑太郎、浅水俊平、尾仲宏康
    • Organizer
      第56回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      高知市
    • Year and Date
      2014-10-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応2014

    • Author(s)
      尾仲宏康
    • Organizer
      第7回生合成マシナリー公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2014-06-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応2013

    • Author(s)
      尾仲宏康
    • Organizer
      生合成マシナリー第5回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応

    • Author(s)
      尾仲宏康
    • Organizer
      生合成マシナリー第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 微生物潜在機能探索寄付講座ホームページ

    • URL

      http://microbial-potential.bt.a.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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