| 研究課題/領域番号 |
20K15410
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
橋本 拓哉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10783714)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
|
|---|
| キーワード | 生合成 / 人工遺伝子クラスター / 異種発現 / 放線菌 / Streptomyces / 合成生物学 / コドン最適化 / NRPS / 環状ペプチド化合物 / Gタンパク質阻害剤 / 二次代謝産物 / 非リボソーム型ペプチド / 人工オペロン / 発現最適化 / 物質生産 / ペプチド化合物 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
難培養微生物の遺伝子配列を利用した化合物生産には、遺伝子を宿主内で自在に発現させる技術の確立が必要である。本研究はグラム陰性細菌由来のペプチド化合物の生合成遺伝子を、グラム陽性細菌である放線菌で発現させて化合物生産を行う。遠縁種の遺伝子を発現させるため、遺伝子のコドンを放線菌に最適化した人工遺伝子クラスターを構築し、発現検討を行う。遺伝子の発現解析と化合物生産を見ることで遺伝子発現を評価する。類縁化合物にも同手法を適用して手法の一般性を検証し、遠縁種の微生物の遺伝子を用いた、遺伝子配列から化合物を取得する手法の開発を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
放線菌宿主内で、Chromobacterium sp.に由来する生合成遺伝子クラスターを効率良く発現させるための人工生合成遺伝子クラスターの設計と構築を行った。Chromobacterium sp.に由来するペプチド化合物YM-254890の生合成遺伝子クラスターについて、放線菌コドンへ最適化した、放線菌用人工生合成遺伝子クラスターを設計した。設計した全長37 kbの人工遺伝子クラスターを合成DNA断片を、順次連結することで構築した。設計通りの人工生合成遺伝子クラスターを構築し、放線菌に導入して化合物生産について評価を行った。しかしながら、現時点までに最終化合物の生産は確認出来なかった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バイオエコノミーへの関心から、合成生物学を利活用した物質生産技術が求められている。しかし系統的に大きく異なる属レベルで異なる遺伝子の異種発現は困難なことが多く、遺伝子利用における課題である。そこで、本研究では属レベルで系統の異なる微生物による化合物生産を目指し試みとしてChromobacterium sp. QS3666に由来する二次代謝生合成遺伝子クラスターを、Streptomyces属放線菌に導入して物質生産を検討した。さらに断片化された合成DNAから人工生合成遺伝子クラスターを構築する手法を開発し、将来の人工生合成遺伝子クラスターの利活用のための技術開発を行った。
|
