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シネフンギン生合成酵素の精製と触媒機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11680636
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関岡山大学

研究代表者

稲垣 賢二  岡山大学, 農学部, 教授 (80184711)

研究分担者 田村 隆  岡山大学, 農学部, 助教授 (40253009)
田中 英彦  岡山大学, 農学部, 教授 (90065912)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードシネフンギン / リファンピシン耐性 / 発現ベクター / DNAメチル化阻害反応 / 薬剤耐性マーカー / PCR / 放線菌の二次代謝酵素 / メチル化酵素 / 二次代謝 / 放線菌宿主ベクター系 / DNAメチラーゼ阻害試験 / プロトプラスト / 突然変異
研究概要

シネフンギンは放線菌Streptomyces incarnatus NRRL8089が生産するヌクレオシド系抗生物質である。Candida albicansに対する抗真菌活性を示すほか,トリパノゾーマ原虫にも有効でマラリアの特効薬としても期待されている。シネフンギンはS-アデノシル-L-メチオニンの構造類似体であり.これを基質とする各種のメチラーゼ酵素に対する拮抗阻害剤として働く。シネフンギン生合成酵素はL-アルギニンとATPを基質としてピリドキサールリン酸(PLP)を補酵素とすると報告されているが.酵素の実体は明らかにされておらず,生合成機構解明が待たれている。
本研究では,シネフンギンのアッセイ法としてメチル化阻害試験法をまず確立した。つぎにS.incarnatusからリファンピシン耐性を獲得した突然変異株を調製してシネフンギン生産能が向上した変異株を選抜した。シネフンギン合成酵素の精製を検封したが酵素活性を検出することができなかったので放線菌Streptomyces lividans/pKU110の宿主ベクター系を利用してシネフンギン合成酵素の遺伝子クローニングを行った。本菌のゲノムDNAを限定分解してpKU110にライゲーションしてS.lividans TK24を形質転換した。200株の組換え体から,メチル化阻害試験で活性を示す3個の組換え体(#19,#20,#21)を得た。これらの組換え体を大量培養してシネフンギンを精製してHPLCで定量した結果,#19株が最も高いシネフンギン生産量を示した。しかし,これらの組換え体から組換えプラスミドが分離できなかった。プラスミド上のチオストレブトン耐性遺伝子(tsr)をPCRにより増幅してベクターの有無を検討したが,耐性遺伝子は増幅されなかった。以上の結果からクローニングされた遺伝子断片はS.lividansのゲノムDNA中に組みこまれて発現している可能性が示唆された。本研究に関する英語報文二報が掲載された。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] T.Tamura, A.Kataoka, L-Y.Shu, A.Ashida, H.Tanaka, K.Inagaki: "An in vitro screening method for DNA cytosine-C5 methyl's inhibitor"Natural Product Letter. 16(1). 25-27 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamura, L-Y.Shu, A.Ashida H.Tanaka, K.Inagaki: "Improvement of sinefungin-producing strain of Streptomyces incarnatus by conferring rifampicin-resistance through ultraviolet light irradiation and protoplast regeneration"Sci.Rep.Fac.Agric.Okayama Univ. 91. 1-5 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Inagaki, N.Ueno, T.Tamura, H.Tanaka: "Purification and characterization of acid trehalase from Acidobacterium capsulatum"J.Biosci.Bioeng.. 91. 141-146 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田村 隆, 李 銀淑, 片岡 睦, 稲垣賢二, 田中英彦: "DNAシトシンC5メチラーゼ阻害剤のスクリーニング法の確立"生化学. 72. 968 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Yanagitani, T.Tamura, K.Inagaki, K.Soda, H.Tanaka: "Purification and characterization of NAD : penicillamine ADP transferase from Bacillus sphaericus ; a novel NAD-dependent enzyme catalyzing phosphoramide bond formation"J.Biol.Chem.. 274. 795-800 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片岡 睦, 田村 隆, 芦田顕彦, 稲垣賢二, 田中英彦: "DNAメチラーゼ阻害物質のアッセイ法の確立"日本農芸化学会誌. 73. 352 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Tamura, A. Kataoka, L-Y. Shu, A., Ashida, H. Tanaka and K. Inagaki: "An in vitro screening method for DNA cytosine-C5 methylase inhibitor"Natural Product Letters. 16. 25-27 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Tamura, L-Y. Shu, A. Ashida, H. Tanaka and K. Inagaki: Sci. Rep. Fac. Agric. Okayama Univ.. 91. 1-5 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Inagaki, N. Ueno, T. Tamura and H. Tanaka: J. Biosci. Bioeng.. 91. 141-146 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Yanagitani, T. Tamura, K. Inagaki, K. Soda and H. Tanaka: J. Biol. Chem.. 274. 795-800 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tamura, A.Kataoka, L-Y.Syu, A.Ashida, H.Tanaka, K.Inagaki: "An in vitro screening method for DNA cytosine-C5 methylase inhibitor"Natural Product Letter. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tamura, L-Y.Shu, A.Ashida, H.Tanaka, K.Inagaki: "Improvement of sinefungin-producing strain of Streptomyces incarnatus by conferring rifampicin-resistance through ultraviolet light irradiation and protoplast regeneration"Sci. Rep. Fac. Agric. Okayama Uni. 91. 1-5 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inagaki, N.Ueno, T.Tamura, H.Tanaka: "Purification and characterization of acid trehalase from Acidobacterium capsulatum"J. Biosci. Bioeng. 91(2). 141-146 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tamura, M.Hasegawa, M.Sugimoto, K.Inagaki, H.Tanaka: "Molecular cloning of thioredoxin reductase isozymes, TrxR1 and TrxR2, from human lung adenocarcinoma cell line, NCI-H441"Biryo-eiyouso-kenkyu. 18. 149-153 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Goto, Y.Tanimoto, T.Tamura, K.Mochida, D.Arai, M.Asahara, M.Suzuki, H.Tanaka, K.Inagaki: "Identifiation of thermoacidophilic bacteria and a new Alicyclobacillus genomic species isolated from acidic enviroments"Extremphiles. 6(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 稲垣賢二: "抗がん酵素メチオニンγ-リアーゼとNAD依存イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の立体構造に基づく機能解析"ビタミン. 76(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kawaguchi,H.,K.Inagaki,H.Matsunami,Y.Nakayama,T.Tano,H.Tanaka: "Purification and Characterization of 3-Isopuropylmalate Dehydrpgenase from Thiobacillus thiooxidans"J.Biosci.Bioeng.. 90(4). 459-461 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,H.,K.Inagaki,N.Adachi,T.Tamura,N.Esaki,K.Soda and H.Tanaka: "Role of Tyrosine 114 of L-Methionine γ-Lyase from Pseudomonas putida"Biosci.Biotech.Biochem. 64・11. 2332-2339 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ohhira,I.,T.Tamura,H.Kurokawa,H.Nakaue,K.Inagaki,and H.Tanaka: "Purification of anti-Escherichia coli O-157 components produced by Enterococcus faecalis TH10, an isolate from Malaysian fermentation food, Tempeh"Milk Science. 49・2. 81-88 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Seow,T.-K.,K.Imagaki,T.Nakamura,R.Maeda,T.Tamura,and H.Tanaka: "Purification and Some Characteristics of a Monomeric Alanine Racemase from an Extreme thermophile, Thermus thermophilus"J.Biosci.Bioeng. 90・3. 344-346 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tamura,T.,Y.Oki,A.Yoshida,T.Kuriyama,H.Kawakami,H.Inoue,K.Inagaki and H.Tanaka: "Noncompetitive, reversible inhibition of aminoacylase-1 by a series of 1-α-hydroxyl-and 1-α-fluoro-fatty acids ; the ligand specificity of Aspergillus oryzae and porcine kidney enzymes"Archives Biochem.Biophys.. 379・2. 261-266 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Lim,L.-C.,T.Tamura,R.Rahim,M.Ali,H.Ghazaki,K.Inagaki and H.Tanaka: "A colourimetric screening method for microorganisms that have methionine γ-lyase activity"Asia Pacific J.Mol.Biol.Biotech.. 8・1. 95-97 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Motoshima,M.,K.Inagaki,T.Kumasaka,M.Furuichi,H.Inoue,T.Tamura,N.Esaki,K.Soda,N.Tanaka,M.Yamamoto,and H.Tanaka: "Crystal Structure of the Pyridoxal-5'-phosphate Dependent L-methionine γ-lyase from Pseudomonas putida"J.Biochem.,. 128・3. 349-354 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡 睦、田村 隆、芦田顕彦、稲垣賢二、田中英彦: "DNAメチラーゼ阻害物質のアッセイ法の確立"日本農芸化学会誌. 73(臨時増刊号). 352-352 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柳谷 純、田村 隆、稲垣賢二、左右田健次、田中英彦: "Purification and Characterization of NAD : Penicillamine ADP Transferase from Bacillus sphaericus ; a Novel NAD-dependent Enzyme Catalyzing Phosphoramide Bond Formation"Journal of Biological Chemistry. 274(2). 795-800 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 隆、大場耕造、稲垣賢二、田中英彦: "Streptomyces cattleyaのモノフルオロ酢酸生合成の研究"生化学. 71(8). 939-939 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 稲垣賢二、岸本憲明、白石竹彦、杉尾 剛、田中英彦、田野達男: "Purification and Properties of an Acid α-Glucosidase from Acidobacterium capsulatum"Journal of Applied Glycoscience. 46. 121-127 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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