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放線菌汎用宿主における安定した物質生産のための遺伝子導入技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K07674
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関北里大学

研究代表者

小松 護  北里大学, 感染制御科学府, 講師 (40414057)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード放線菌 / 物質生産 / 二次代謝産物 / 接合伝達 / 線状プラスミド / 生合成遺伝子 / 異種発現 / 二次代謝産物生産 / 合成生物学
研究成果の概要

放線菌Stretomyces avermitilisの大規模染色体欠失体を宿主とした異種微生物由来の二次代謝産物生産における、安定的な二次代謝産物生産系の開発を目的とした。本研究において、巨大な二次代謝産物生合成遺伝子クラスターの効率的な導入法を開発した。また、導入した遺伝子群の細胞内における安定的保持のための実験手法の開発を行うと共に、多重遺伝子導入系の確立ならびに多重遺伝子導入によるコンビナトリアル生合成系を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

S.avermitilis は認定宿主として登録されており、大腸菌などと同様に取り扱うことが可能である。本菌は現在も抗生物質生産のために利用されており、その様な産業微生物を二次代謝産物生産の為の包括的な異種発現宿主として利用する試みは成されていない。遺伝的な背景および遺伝子導入系が整備されていない生産菌の保有する二次代謝産物について、本研究によって得られる成果により、その生合成遺伝子群を汎用宿主に導入すれば、生産過程の包括的な解析の展開が可能となる。さらに、これまで遺伝的な不安定性あるいは分子遺伝学的な基盤の整備が乏しくて解析が断念された多くの二次代謝産物についても適用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Distribution and functional analysis of the phosphopantetheinyl transferase superfamily in Actinomycetales microorganisms2018

    • 著者名/発表者名
      Kim, J., Komatsu, M., Shin-ya, K., Omura, S., Ikeda, H.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 115 号: 26 ページ: 6828-6833

    • DOI

      10.1073/pnas.1800715115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 1.Neothioviridamide, a Polythioamide Compound Produced by Heterologous Expression of a Streptomyces sp. Cryptic RiPP Biosynthetic Gene Cluster.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawahara T, Izumikawa M, Kozone I, Hashimoto J, Kagaya N, Koiwai H, Komatsu M, Fujie M, Sato N, Ikeda H, Shin-Ya K.
    • 雑誌名

      J. Nat. Prod.

      巻: 81 号: 2 ページ: 264-269

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.7b00607

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heterologous production of kasugamycin, an aminoglycoside antibiotic from Streptomyces kasugaensis, in Streptomyces lividans and Rhodococcus erythropolis L-88 by constitutive expression of the biosynthetic gene cluster2017

    • 著者名/発表者名
      Kasuga, K., Sasaki, A., Matsuo, T., Yamamoto, C., Minato, Y., Kuwahara, N., Fujii, C., Kobayashi, M., Agematsu, H., Tamura, T., Komatsu, M., Ishikawa, J., Ikeda, H., Kojima, I.
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. Biotechnol

      巻: - 号: 10 ページ: 4259-4268

    • DOI

      10.1007/s00253-017-8189-5

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ファージ由来integraseによるexcisinase非依存的な切り出し反応2017

    • 著者名/発表者名
      小松護、池田治生
    • 学会等名
      第32回(2017年度)日本放線菌学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 放線菌ゲノム縮小株を宿主とした二次代謝産物生合成遺伝子の異種発現2016

    • 著者名/発表者名
      小松 護
    • 学会等名
      第60回 日本薬学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京都文京区 東京大学大学院薬学系研究科 山上会館
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放線菌ゲノム縮小株を宿主とした二次代謝産物生合成遺伝子の異種発現2016

    • 著者名/発表者名
      小松 護
    • 学会等名
      第15回 微生物研究会
    • 発表場所
      神奈川県藤沢市 日本大学生物資源科学部 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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