| 研究課題/領域番号 |
20K05799
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人微生物化学研究会 |
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研究代表者 |
石崎 仁將 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 主任研究員 (10414103)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 分子育種 / 遺伝子増幅 / ZouA法 / 抗生物質高生産 / 遺伝子クラスター増幅 / caprazamycin高生産 / 抗生物質 / 放線菌 / 生合成遺伝子 / DNA配列の増幅 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
この研究は，抗生物質カナマイシンを生産する細菌（放線菌）が持つ，遺伝子の多コピー化機構を他の細菌や酵母に適用し，抗生物質やその他の有用物質の高生産につなげられるかを調べるものです。研究対象としているカナマイシン生産放線菌は，自身がもつゲノムの2つの目印を認識し，目印で挟まれた領域を数10コピーに増やす酵素をもっていますが，この酵素の遺伝子と2つの目印を他の生物に移植して，同じことが起こるかを試します。またこの酵素の働きを詳細に調べます。
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| 研究成果の概要 |
日本初の抗生物質であるカナマイシン(KM)は，放線菌の一種によって生産されますが，この株は，ゲノムDNAのKMの生産に必要な領域を多コピー化し，生産量を高めるシステムを持っています。本研究では，このシステムを他の細菌株の抗生物質生産に関与するDNA領域に適用し（この技術をZouA法と呼んでいます），この領域の多コピー化と抗生物質の生産量増加を目指しました。
その結果，KM生産菌と同属の菌株1株とこれとは遠縁のグラム陰性菌2株においてDNA領域の多コピー化と，このうち 2株については抗生物質の生産量が最大で5倍に高められることを確認しました。また，目的の株を効率よく選び出す方法も確立しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ZouA法の応用例として，カナマイシン生産株の近縁株において色素の高生産については報告がありましたが，有用化合物の高生産，また遠縁の株におけるこの技術の適用は他に報告がありません。本研究の結果は，ZouA法が有用物質を生産するすべての細菌に，さらにはより高等な微生物，酵母やカビに対しても適用可能である事を期待させます。
また，ZouA法は現在知られている他の技術より簡便です。さらには既に抗生物質の発酵生産に使われている微生物が元来持つシステムで安全性にも問題がないと思われますので，直ちに社会に貢献できる技術であると考えています。
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