放線菌大規模染色体欠失株を宿主とした有用物質生産

• 研究課題/領域番号: 23780089
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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, 大学院・感染制御科学府, 助教 (40414057)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011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: Sterptomyces avermitilis / Cre/loxP / genome / secondary metabolism / actinophage / synthetic biology / Streptomyces avermitilis

研究概要

我々は、抗寄生虫薬であるavermectinの工業生産菌であるStreptomyces avermitilisの染色体大規模欠失株(SUKA)が種々の異種(微)生物由来の二次代謝産物生産のための汎用宿主として利用できることを報告してきた。本研究では、5種の異なるアクチノファージの溶原化因子(attP-int)を保持する染色体組込み型ベクターと部位特異的組換え機構であるCre/loxPシステムを組み合わせることにより、5種の染色体組込み型ベクターを同時に染色体上へ導入可能なマーカレス多重遺伝子導入法を確立した。これにより、数種の異なる、あるいは類似の二次代謝産物生合成遺伝子の同時導入による新規有用物質生産の為の基盤技術を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Engineered Streptomyces Avermitilis Host for Heterologous Expression of Biosynthetic Gene Cluster for Secondary Metabolites (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Komatsu, K. Komatsu, H. Koiwai, Y. Yarnada, I. Kozone, M. Izumikawa, J. Hashimoto, M. Takagi, S. Omura, K. Shin-ya, D. E. Cane, and H. Ikeda
  • 雑誌名: ACS Synth. Biol. 巻: 2 号: 7 ページ: 384-396
  • DOI: 10.1021/sb3001003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pleiotropic control of secondary metabolism and morphological development by KsbC, a butyrolactone autoregulator receptor homologue in Kitasatospora setae. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aiyada Aroonsri
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 78 号: 22 ページ: 8015-8124
  • DOI: 10.1128/aem.02355-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-specific genome integration in alphaproteobacteria mediated by TG1 integrase (2012)
  • 著者名/発表者名: Morita, K., Morimura, K., Fusada, N., Komatsu, M., Ikeda, H., Hirano, N., Takahashi, H
  • 雑誌名: Appl. Microbiol. Biotechnol 巻: 93 号: 1 ページ: 295-304
  • DOI: 10.1007/s00253-011-3545-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] The autoregulator-receptor homologue AvaR3 plays a regulatory role in antibiotic production, mycelial aggregation and colony development of Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, K., Kitani, S., Komatsu, M., Ikeda, H., Nihira, T.
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 157 号: 8 ページ: 2266-2275
  • DOI: 10.1099/mic.0.048371-0
  • 査読あり
• [学会発表] Labdane 型ジテルペン合成酵素遺伝子のswapping による機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田 佑樹、西出 崇人、小松 護、池田 治生
  • 発表場所: 仙台・東北大学川内北キャンパス(口頭発表)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] プラスミドを利用した二次代謝産物生合成遺伝子クラスター導入法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小松 護、小曽根 郁子、橋本 詢子、新家 一男、片岡 正和、池田 治生
  • 発表場所: 仙台・東北大学川内北キャンパス(口頭発表)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 放線菌におけるマイコスポリン様アミノ酸生合成遺伝子群の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本 聖子、小松 護、池田 治生
  • 発表場所: 仙台・東北大学川内北キャンパス(口頭発表)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] Labdane型ジテルペン合成酵素遺伝子のswappingによる機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田 佑樹、西出 崇人、小松 護、池田 治生
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台・東北大学川内北キャンパス
• [学会発表] 線状プラスミドを利用した二次代謝産物生合成遺伝子クラスター導入法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小松 護、小曽根 郁子、橋本 詢子、新家 一男、片岡 正和、池田 治生
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台・東北大学川内北キャンパス
• [学会発表] 放線菌におけるマイコスポリン様アミノ酸生合成遺伝子群の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本 聖子、小松 護、池田 治生
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台・東北大学川内北キャンパス
• [学会発表] 放線菌汎用宿主の開発と物質生産への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小松 護
  • 学会等名: 酵素工学研究会第７０回講演会
  • 発表場所: 東京都・東京大学山上会館
  • 招待講演
• [学会発表] Labdane 型ジテルペン合成酵素遺伝子のswapping による機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田 佑樹、西出 崇人、小松 護、池田 治生
  • 学会等名: 2012年化学生物研究会
  • 発表場所: 慶応義塾大学日吉キャンパス藤原洋記念ホール(口頭発表)
  • 年月日: 2012-10-12
• [学会発表] Labdane 型ジテルペン合成酵素遺伝子のswapping による機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田 佑樹、西出 崇人、小松 護、池田 治生
  • 学会等名: 第22回ドリコールおよびイソプレノイド研究会
  • 発表場所: 新潟・新潟大学駅南キャンパス(口頭発表)
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] 線状プラスミドを利用した二次代謝産物生合成遺伝子クラスター導入法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松 護、小曽根郁子、新家一男、片岡正和、池田治生
  • 発表場所: 東京都府中市・府中の森芸術劇場(ポスター発表)
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 放線菌におけるマイコスポリン様アミノ酸生合成遺伝子群の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮本聖子、小松 護、池田治生
  • 発表場所: 東京都府中市・府中の森芸術劇場(口頭発表)
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 生合成マシナリー構築のための汎用宿主の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松 護、池田治生
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都(口頭発表)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Streptomyces avermitilis SUKA 株を宿主としたシキミ酸経路由来二次代謝産物の異種生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松 護、尾仲宏康、Mervyn J. Bibb、池田治生
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都(口頭発表)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 放線菌におけるマイコスポリン様アミノ酸生合成遺伝子群の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮本聖子、小松 護、池田治生
  • 学会等名: 2012年度（第27回）日本放線菌学会大会
  • 発表場所: 東京都府中市・府中の森芸術劇場
• [学会発表] 線状プラスミドを利用した二次代謝産物生合成遺伝子クラスター導入法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松 護、小曽根郁子、新家一男、片岡正和、池田治生
  • 学会等名: 2012年度（第27回）日本放線菌学会大会
  • 発表場所: 東京都府中市・府中の森芸術劇場
• [学会発表] Labdane型ジテルペン合成酵素遺伝子のswappingによる機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田 佑樹、西出 崇人、小松 護、池田 治生
  • 学会等名: 第22回ドリコールおよびイソプレノイド研究会
  • 発表場所: 新潟県・新潟大学駅南キャンパス
• [学会発表] Labdane型ジテルペン合成酵素遺伝子のswappingによる機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田 佑樹、西出 崇人、小松 護、池田 治生
  • 学会等名: 2012年化学生物研究会
  • 発表場所: 神奈川県・慶応義塾大学日吉キャンパス藤原洋記念ホール
• [学会発表] Streptomyces avermitilis SUKA株を宿主としたシキミ酸経路由来二次代謝産物の異種生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松護、尾仲宏康、Marvyn J. Bibb、池田治生
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都府 京都女子大学
• [学会発表] 生合成マシナリー構築のための汎用宿主の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松護、池田治生
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都府京都女子大学
• [学会発表] 転写に関わる遺伝子変異による異種二次代謝産物生合成遺伝子群発現の改変 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松護
  • 学会等名: 文科省科研費補助金新学術領域研究「生合成マシナリー：生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御」 第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学 薬学部大講堂
• [学会発表] Effect of Refampicin-Resistant Mutation on the Heterologous Expression of Secondary metabolism in Gemone-Engineered Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Komatsu, Kozo Ochi, Hruo Ikeda
  • 学会等名: 16th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
  • 発表場所: PuerutoVallarta,Mexico(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] TG1 ファージインテグラーゼを用いたα プロテオバクテリアゲノム改変技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森田健太郎、森村浩司、房田直記、小松 護、池田治生、平野 展孝、高橋 秀夫
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京(口頭発表)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] The autoregulator-receptor homologue AvaR3 is a global regulator controlling antibiotic production and cell morphology of Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiyoko Miyamoto, Shigeru Kitani, Mamoru Komatsu, Haruo Ikeda, Takuya Nihira
  • 学会等名: The 2011 Annual meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 北海道・札幌市
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Heterologous expression of biosynthetic gene cluster for secondary metabolite derived from shikimate pathway in engineered Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Komatsu, Hiroyasu Onaka, Mervyn J. Bibb, Haruo Ikeda
  • 学会等名: The 2011 Annual meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 北海道・札幌市(口頭発表)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] The autoregulator-receptor homologue AvaR3 is a global regulator controlling antibiotic production and cell morphology of Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiyoko Miyamoto, Shigeru Kitani, Mamoru Komatsu, Haruo Ikeda, Takuya Nihira
  • 学会等名: The 2011 Annual meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 北海道・札幌市(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Heterologous expression of biosynthetic gene cluster for secondary metabolite derived from shikimate pathway in engineered Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Komatsu, Hiroyasu Onaka, Mervyn J. Bibb, Hruo Ikeda
  • 学会等名: The 2011 Annual meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 北海道・札幌市(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Comprehensive analysis of terpene compounds from prokaryote (2011)
  • 著者名/発表者名: Yu-ki Yamada, Takuma Uchiyama, Mamoru Komatsu, Haruo Ikeda
  • 学会等名: The 2011 Annual meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 北海道・札幌市(ポスター発表)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 転写に関わる遺伝子変異による異種二次代謝産物生合成遺伝子群発現の改変 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究 生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小松護
  • 学会等名: 第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-06-04
• [学会発表] Heterologous expression of biosynthetic gene cluster for secondary metabolite derived from shikimate pathway in engineered Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Komatsu, Hiroyasu Onaka, Mervyn J. Bibb and Haruo Ikeda
  • 学会等名: The 2011 Annual Meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS2011)
  • 発表場所: 北海道札幌市 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] The autoregulator-receptor homologue AvaR3 is a global regulator controlling antibiotic production and cell morphology of Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kiyoko Miyamoto, Shigeru Kitani, Mamoru Komatsu, Haruo Ikeda and Takuya Nihira
  • 学会等名: The 2011 Annual Meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS2011)
  • 発表場所: 北海道札幌市 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] Comprehensive analysis of terpene compounds from prokaryote (2011)
  • 著者名/発表者名: Yu-ki Yamada, Takuma Uchiyama, Mamoru Komatsu and Haruo Ikeda
  • 学会等名: The 2011 Annual Meeting of the Society for Actinomycetes Japan joined with International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS2011)
  • 発表場所: 北海道札幌市 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] Effect of Rifampicin-Resistant Mutation on The Heterologous Expression of Secondary Metabolism in Genome-Engineered Streptomyces avermitilis (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Komatsu, Kozo Ochi, Haruo Ikeda
  • 学会等名: 16th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
  • 発表場所: Puerto Vallarta / Mexico
• [備考] 北里大学北里生命科学研究所・大学院感染制御科学府 微生物制御工学研究室
  • URL: http://www.lisci.kitasato-u.ac.jp/me/
• [備考]
  • URL: http://avermitilis.ls.kitasato-u.ac.jp/