微生物二次代謝を利用した生合成工学ツールの創製

• 研究課題/領域番号: 25560407
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物分子化学
• 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): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013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 / thioviridamide / チオアミド / prodigiosin / 側鎖環化遺伝子 / roseophilin / Streptomyces / 環化遺伝子 / ハロゲナーゼ

研究成果の概要

Thioviridamide生産菌のゲノム解析から、前駆体ペプチド遺伝子tvaAを見いだし、遺伝子導入菌において生産を確認することにより、生合成遺伝子をtvaA～tvaLの12遺伝子であると同定した。さらに、prethioviridamideが真の生合成産物であることを明らかにした。
Prodigiosin側鎖環化遺伝子redGと相同性を有するrphG遺伝子の導入菌から、環化体としてmetacycloprodigiosinおよびpropyl-meta-cyclooctylprodiginineが得られ、rphGは、これまで報告のない位置選択性を有する側鎖環化遺伝子であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Curromycin A as a GRP78 downregulator and a new cyclic dipeptide from Streptomyces sp. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hayakawa
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 69 号: 3 ページ: 187-181
  • DOI: 10.1038/ja.2015.115
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional analysis of hatomarubigin biosynthesis genes and production of a new hatomarubigin using a heterologous expression system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masumi Izawa
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 67 号: 2 ページ: 159-162
  • DOI: 10.1038/ja.2013.96
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Actinopyrone D, a new downregulator of the molecular chaperone GRP78 from Streptomyces sp. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hayakawa
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 67 号: 12 ページ: 831-834
  • DOI: 10.1038/ja.2014.76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aogacillins A and B produced by Simplicillium sp. FKI-5985: new circumventors of arbekacin resistance in MRSA (2013)
  • 著者名/発表者名: Takata, Keiko; Iwatsuki, Masato; Yamamoto, Tsuyoshi; Shirahata, Tatsuya; Nonaka, Kenichi; Masuma, Rokuro; Hayakawa, Yoichi; Hanaki, Hideaki; Kobayashi, Yoshinori; Petersson, George A.; Omura, Satoshi; Shiomi, Kazuro
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 15 号: 18 ページ: 4678-4681
  • DOI: 10.1021/ol401975z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cloning and heterologous expression of the thioviridamide biosynthesis gene cluster from Streptomyces olivoviridis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masumi Izawa
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 79 号: 22 ページ: 7110-7113
  • DOI: 10.1128/aem.01978-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indanostatin, a new neuroprotective compound from Streptomyces sp. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hayakawa
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 66 号: 12 ページ: 731-733
  • DOI: 10.1038/ja.2013.80
  • 査読あり
• [学会発表] Roseophilinの生合成に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木股祥子
  • 学会等名: 日本薬学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 含チオアミド抗生物質thioviridamide前駆体の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊澤真澄
  • 学会等名: 日本放線菌学会
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Prodigiosin類の環化遺伝子に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木股祥子
  • 学会等名: 日本放線菌学会
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Prodigiosin類の環化遺伝子に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木股祥子
  • 学会等名: 日本薬学会 第135年会
  • 発表場所: デザイン・クリエイティブセンター神戸（神戸市）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 含チオアミド抗生物質thioviridamideの生合成遺伝子
  • 著者名/発表者名: 岸本政洋
  • 学会等名: 日本薬学会 第134年会
  • 発表場所: 熊本