薬剤耐性付与による放線菌からのRNAポリメラーゼ変異株の分離と新抗生物質の探索

• 研究課題/領域番号: 21780068
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 保坂 毅 信州大学, ファイバーナノテク国際若手研究者育成拠点, 助教 (50391206)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 抗生物質生産 / 微生物潜在機能 / 薬剤耐性変異 / RNAポリメラーゼ / 放線菌 / 二次代謝産物生合成遺伝子 / 潜在遺伝子

研究概要

リファンピシン耐性を付与するrpoB変異(RNAポリメラーゼβ-サブユニットをコードする遺伝子における変異)を利用して放線菌細胞内のRNAポリメラーゼ(転写)を改変することで,放線菌の潜在的な二次代謝産物の生産能力を効率よく活性化できることを明らかにした。この原理を通常の培養では抗生物質をほとんど生産しないStreptomyces属放線菌に活用して,実際に新しい抗生物質ピペリダマイシンを発見することにも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of the ability to producesecondary metabolites in Streptomyces through the acquisition of erythromycin resistance (2012)
  • 著者名/発表者名: Imai, Y., Fujiwara, T., Ochi K., Hosaka, T.
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: (in press) 号: 6 ページ: 323-326
  • DOI: 10.1038/ja.2012.16
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放線菌の転写及び翻訳系の改変による潜在能力の開発と抗生物質の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅, 今井優, 藤原達也
  • 雑誌名: 信州大学農学部紀要(Journal of the Faculty of AgricultureShinshu University) 巻: 48巻 ページ: 9-16
  • NAID: 120007106000
  • URL: http://karamatsu.shinshu-u.ac.jp/publish/kiyou/
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放線菌の転写及び翻訳系の改変による潜在能力の開発と抗生物質の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅, 今井優, 藤原達也
  • 雑誌名: 信州大学農学部紀要(Journal of the Faculty of Agriculture Shinshu University) 巻: 48 ページ: 9-16
  • NAID: 120007106000
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rare earth elements activate the secondary metabolite-biosynthesis gene clusters in Streptomyces coelicolor A3(2) (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y., Hosaka T. and Ochi K
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: Vol.63 号: 8 ページ: 477-481
  • DOI: 10.1038/ja.2010.53
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微生物の「休眠遺伝子」を目覚めさせて新抗生物質を発見 (2010)
  • 著者名/発表者名: 越智幸三, 保坂毅, 亀山眞由美, 村松秀行, 村上果菜, 鶴海泰久, 小谷真也, 吉田充, 藤江昭彦
  • 雑誌名: 農林水産技術研究ジャーナル 巻: 33巻 ページ: 22-25
  • NAID: 10025999522
  • URL: http://www.afftis.or.jp/books/order/journal/yousi/3303.htm#7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rare earth elements activate the secondary metabolite-biosynthesis gene clusters in Streptomyces coelicolor A3(2) (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y., Hosaka T., Ochi K
  • 雑誌名: Journal of Antibiotic 巻: 63 ページ: 477-481
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放線菌の『休眠遺伝子』覚醒技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 越智幸三, 保坂毅, 田中幸徳
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 67巻 ページ: 413-417
  • NAID: 10026194881
  • URL: http://www.jba.or.jp/publish/mokuji_shoroku/bi0908.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antibacterial discovery in actinomycetes strains with mutations in RNA polymerase or ribosomal protein S12 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosaka, T., Ohnishi-Kameyama, M., Muramatsu, H., Murakami, K., Tsurumi, Y., Kodani, S., Yoshida, M., Fujie, A. and Ochi, K.
  • 雑誌名: Nature Biotechnology 巻: Vol.27 号: 5 ページ: 462-464
  • DOI: 10.1038/nbt.1538
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial alarmone, guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate(ppGpp), predominantly binds the beta' subunit of plastid-encoded plastid RNA polymerase in chloroplasts (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Takahashi, K., Ochiai, Y., Hosaka, T., Ochi, K. and Nabeta, K.
  • 雑誌名: Chem Bio Chem 巻: Vol.10 号: 7 ページ: 1227-1233
  • DOI: 10.1002/cbic.200800737
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial alarmone, guanosine 5'-diphosphate 3'-diphosphate (ppGpp), predominantly binds the beta' subunit of plastid-encoded plastid RNA polymerase in chloroplasts. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato M., Takahashi K., Ochiai Y., Hosaka T., Ochi K., Nabeta K.
  • 雑誌名: Chembiochem 10 ページ: 1227-1233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antibacterial discovery in actinomycetes strains with mutations in RNA polymerase or ribosomal protein S12. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosaka T., et al
  • 雑誌名: Nature Biotechnology 27 ページ: 462-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放線菌の『休眠遺伝子』覚醒技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 越智幸三, 保坂毅, 田中幸徳
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 67 ページ: 413-417
  • NAID: 10026194881
  • 査読あり
• [学会発表] A spontaneous erythromycin resistance mutation in Streptomyces lividans elicits an ability to produce antibacterial compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: Imai Y., Fujiwara T., Sen K., Ochi K., Hosaka, T.
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies : IUMS 2011年大会(2011年度日本放線菌学会大会)
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2012-09-08
• [学会発表] Dramatic changes in phenotypic and biochemical properties of Streptomyces sp.631689 by generating a spontaneous gentamicin-resistant mutation (2012)
  • 著者名/発表者名: Hosaka T., Fujiwara T., Sen K., Ochi K.
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies : IUMS 2011年大会(2011年度日本放線菌学会大会)
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2012-09-08
• [学会発表] 微生物の転写及び翻訳系の改変による潜在能力の顕在化と有用二次代謝産物の発掘 (2012)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会産学官学術交流委員会フォーラム
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 微生物の転写及び翻訳系の改変による潜在能力の顕在化と有用二次代謝産物の発掘 (2012)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会産学官学術交流委員会フォーラム
  • 発表場所: 京都女子大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 放線菌の抗生物質高生産rpsL(S12)変異株の定常期に存在する翻訳活性化因子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩川千紘,今井優,越智幸三,保坂毅
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 放線菌の抗生物質高生産rpsL (S12)変異株の定常期に存在する翻訳活性化因子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩川千紘, 今井優, 越智幸三, 保坂毅
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] Dramatic changes in phenotypic and biochemical properties of Streptomyces sp. 631689 by generating a spontaneous gentamicin-resistant mutation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosaka T., Fujiwara T., Sen K., Ochi K.
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies : IUMS2011年大会(2011年度日本放線菌学会大会)
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] A spontaneous erythromycin resistance mutation in Streptomyces lividans elicits an ability to produce antibacterial compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Imai Y., Fujiwara T., Sen K., Ochi K., Hosaka T
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies : IUMS201年大会(2011年度日本放線菌学会大会)
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] リファンピシン耐性変異とストレプトマイシン耐性変異の活用による抗生物質非生産性放線菌の潜在能力開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 札幌コンベンションセンター
  • 学会等名: 第12回静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡県立大学.
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] RNAポリメラーゼ変異やリボソーム変異による放線菌の抗生物質生産活性化機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅, 他4名
  • 学会等名: 第12回静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡県立大学
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] リファンピシン耐性変異とストレプトマイシン耐性変異の活用による抗生物質非生産性放線菌の潜在能力開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅, ら, 他4名
  • 学会等名: 第12回静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡県立大学
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] 微生物の潜在遺伝子活性化による有用二次代謝産物の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅
  • 学会等名: 山梨大学学術研究会2010
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] 薬剤耐性付与による抗菌物質非生産性放線菌の潜在能力活性化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅ら他6名
  • 学会等名: 日本放線菌学会2010年度大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 潜在遺伝子活性化による有用放線菌の創出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅
  • 学会等名: 平成21年度科学交流フォーラム第11回静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] 潜在遺伝子活性化による有用放線菌の創出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅
  • 学会等名: 平成21年度科学交流フォーラム第11回静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡大学大学会館大ホール
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] 放線菌の潜在的な抗生物質生産力を活性化するRNAポリメラーゼ変異とリボソーム変異 (2009)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第157回例会若手シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] 放線菌の潜在的な抗生物質生産力を活性化するRNAポリメラーゼ変異とリボソーム変異 (2009)
  • 著者名/発表者名: 保坂毅
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第157回例会若手シンポジウム
  • 発表場所: 信州大学農学部30番教室
  • 年月日: 2009-11-14
• [備考]
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OULNjFkV.html
• [備考]
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OULNjFkV.html
• [備考]
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OULNjFkV.html