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新規リボソーム非依存型ペプチド合成酵素の構造・機能相関に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04F04468
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 応用微生物学
研究機関北海道大学

研究代表者

森川 正章  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 教授

研究分担者 ROONGSAWANG Niran  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード非リボソーム型ペプチド合成酵素 / チオエステラーゼドメイン / arthrofactin / Pseudomonas属細菌 / 部位特異的突然変異 / 環状化反応 / バイオサーファクタント / リポペプチド / NRPS / Pseudomonas / リボソーム非依存型 / エピメラーゼ / 遺伝子破壊
研究概要

非リボソーム型ペプチド合成酵素は生理活性のある非常に多様な複合/環状ペプチド類を合成することができる。合成最終段階の環状化反応と産物の遊離は合成酵素のC末端に存在するチオエステラーゼドメイン(TE)の働きにより進行する。Pseudomonas属細菌MIS38が有するarthrofactin合成酵素は3つのサブユニット(ArfA/B/C)から構成される。興味深いことにArfCのC末端には2つのTEが存在する。いずれのTE(TE1,TE2)も活性発現に必須のSr/Asp/Hisを有している。本研究では、これらのTEが合成反応にどのように係わっているのかを解明することを目的とした。
当該遺伝子部分を大腸菌用ベクターを用いてクローニングした後、PCR法を用いて部位特異的突然変異遺伝子を構築した。さらにこの変異遺伝子を相同性組み換え法によりMIS38染色体に戻した。こうして、S91A,S91T,S383A,S383/D410A変異株を作製した。塩基配列解析を行い、それぞれの位置以外に突然変異が導入されていないことを確認した。こうして得られた変異株のarthrofactin生産性を調べた。その結果、S91A,S91T変異株は生産性を完全に失っていた。一方、S383AおよびS383A/D410A変異株は野生株に比べて5±1%の活性を保持していた。またこれら変異株が生産するarthrofactinは野生株のものと同一の構造であることを確認した。以上の結果から、S91を含むTE1が環状化反応と産物の遊離に必須であり、TE2は本質的に重要ではないことが判明した。現在,この仮説を証明するためにTE2を完全に決失した変異株を作成中である。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006 2003 2002

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Phylogenetic analysis of condensation of domains in the nonribosomal peptide synthetases.2006

    • 著者名/発表者名
      Niran Roongsawang, Siew Ping Lim, Kenji Washio, Kazufumi Takano, Shigenori Kanaya, Masaaki Morikawa
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters 252

      ページ: 143-151

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cloning and characterization of the gene cluster encoding arthrofactin synthetase from Pseudomonas sp.MIS38.2003

    • 著者名/発表者名
      Roongsawang N, Hase K, Haruki M, Imanaka T, Morikawa M, Kanaya S.
    • 雑誌名

      Chem.Biol. 10

      ページ: 869-880

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Production and characterization of biosurfactants from Bacillus licheniformis F2.2.2003

    • 著者名/発表者名
      Thaniyavarn J, Roongsawang N, Kameyama T, Haruki M, Imanaka T, Morikawa M, Skanaya S.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem 67

      ページ: 1239-1244

    • NAID

      110002694213

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of a halotolerant Bacillus subtilis BBK-1 which produces three kinds of lipopeptides ; bacillomycin L, plipastatin, and surfactin.2002

    • 著者名/発表者名
      Roongsawang N, Morikawa M, Kameyama T, Thaniyavarn J, Thaniyavarn S, Haruki M, Imanaka T
    • 雑誌名

      Extremphiles 6

      ページ: 499-506

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2024-03-26  

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