生合成工学ツールの創製をめざした微生物二次代謝研究

• 研究課題/領域番号: 22603011
• 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: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 早川 洋一 東京理科大学, 薬学部, 教授 (20208606)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 生合成 / チオアミド / メチレン架橋 / thioviridamide / hatomarubigin / Streptomyces / メチルトランスフェラーゼ

研究概要

Thioviridamide生産菌のゲノム解析を行い、thioviridamide前駆体ペプチドをコードする遺伝子tvaA を見いだした。さらに、15遺伝子(tvaA～tvaO)を導入した放線菌においてthioviridamideの生産を確認したことから、チオアミド生成遺伝子を含むthioviridamide生合成遺伝子クラスターを同定した。Hatomarubigin生合成における架橋酵素遺伝子hrbYおよびメチル化遺伝子hrbUを同定した。また、hrbFを破壊したhatomarubigin生合成遺伝子導入菌において5-hydroxyhatomarubigin Eの生産が確認され、hrbFはヒドロキシ基導入に関与する遺伝子であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Production of hatomarubigins by heterologous expression of the hrb gene cluster (2013)
  • 著者名/発表者名: Masumi Izawa
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biverlactones A-D, new circumventors of arbekacin resistance in MRSA (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Iwatsuki, Toshiya Ishimori, Tsuyoshi Yamamoto, Keiko Takata, Mihoko Mori, Kenichi Nonaka, Rokuro Masuma, Yoichi Hayakawa, Hideaki Hanaki, Kazuro Shiomi, Satoshi Omura
  • 雑誌名: Penicillium sp 巻: 67 ページ: 6644-6648
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biverlactones A-D, new circumventors of arbekacin resistance in MRSA, produced by Penicillium sp.FKI-4429 (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Iwatsuki, T.Ishimori, T.Yamamoto, K.Takata, M.Mori, K.Nonaka, R.Masuma, Y.Hayakawa, H.Hanaki, K.Shiomi, S.Omura
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 67 号: 35 ページ: 6644-6648
  • DOI: 10.1016/j.tet.2011.05.061
  • 査読あり
• [雑誌論文] a biosynthetic intermediate of hatomarubigins C and a substrate of HrbU O-methyltransferase (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kawasaki, Yuki Yamada, Tomoka Maruta, Ayumi Maeda, Yoichi Hayakawa: Hatomarubigin E
  • 雑誌名: J. Antibiot. 巻: 63 ページ: 725-727
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flaviogeranin, a new neuroprotective compound from Streptomycessp. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hayakawa, Yumi Yamazaki, Maki Kurita, Takashi Kawasaki, Motoki Takagi, Kazuo Shin-ya
  • 雑誌名: J. Antibiot. 巻: 63 ページ: 379-380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and characterization of a gene cluster for hatomarubigin biosynthesis in Streptomycessp (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kawasaki, Reiko Hirashima, Tomoka Maruta, Haruka Sato, Ayumi Maeda, Yuki Yamada, Maho Takeda, Yoichi Hayakawa
  • 雑誌名: strain 2238-SVT4. Appl. Environ. Microbiol. 巻: 76 ページ: 4201-4206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and characterization of a gene cluster for hatomarubigin biosynthesis in Streptomyces sp.strain 2238-SVT4 (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kawasaki
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 76 ページ: 4201-4206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flaviogeranin, a new neuroprotective compound from Streptomyces sp. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hayakawa
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 63 ページ: 379-380
  • NAID: 10030708860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hatomarubigin E, a biosynthetic intermediate of hatomarubigins C and a substrate of HrbU O-methyltransferase (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kawasaki
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 63 ページ: 725-727
  • 査読あり
• [学会発表] 異種発現系を用いたhatomarubigin類の生産 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊澤真澄、前田鮎美、木股祥子、川崎崇、早川洋一
  • 学会等名: 日本薬学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 含チオアミド抗生物質thioviridamideの生合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉安希子、伊澤真澄、川崎崇、早川洋一
  • 学会等名: 日本薬学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 異種発現系を用いたhatomarubigin類の生産 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊澤真澄
  • 学会等名: 日本薬学会 第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 含チオアミド抗生物質thioviridamideの生合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉安希子
  • 学会等名: 日本薬学会 第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Hatomarubigin生合成遺伝子の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊澤真澄、前田鮎美、川崎崇、早川洋一
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] Hatomarubigin生合成遺伝子の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊澤真澄
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] Hatomarubiginの生合成に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川崎崇、平島麗子、山田佑樹、武田真歩、丸田智加、前田鮎美、佐藤はるか、中井恵美、早川洋一
  • 学会等名: 天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2010-09-30
• [学会発表] Hatomarubiginの生合成に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川崎崇
  • 学会等名: 天然有機化合物討論会
  • 発表場所: グランシップ(静岡市)
  • 年月日: 2010-09-30
• [学会発表] Hatomarubigin生合成遺伝子の機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川崎崇、平島麗子、山田佑樹、武田真歩、前田鮎美、早川洋一
  • 学会等名: 日本放線菌学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-02