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翻訳系を介した複素環含有ペプチド生合成機構を応用した抗生物質生産システムの構築

公募研究

研究領域生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
研究課題/領域番号 23108519
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学 (2012)
富山県立大学 (2011)

研究代表者

尾仲 宏康  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (80315829)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード生合成 / 微生物 / 遺伝子組換え / 抗生物質 / 遺伝子 / 放線菌
研究実績の概要

多くの生物種に分布するチアゾールオキサゾール含有ペプチド(TOP: Thiazole Oxazole containing Peptide)は様々な生理活性を有している有用物質である。申請者らによって放線菌より発見された二次代謝産物・ゴードスポリンはTOPに属し、リボゾーム翻訳系を使って生合成される特徴がある。このためゴードスポリンの構造遺伝子の塩基配列置換により、多様なゴードスポリン類縁体を作り出すことができる。本研究では、ゴードスポリン及び類縁TOP生合成マシナリーを利用して様々な構造のTOPを効率的に高生産するシステムを構築することを目指した。
ゲノムマイニングによってラクタシスチン生産菌であるStreptomyces lactacystinaeus OM-6519 の新規TOP 生合成遺伝子クラスター(lazA-lazF)を同定し、コスミドライブラリーからクローニングした。クローニングしたクラスターは6 つのTOP 生合成遺伝子を含んでいると推定され、S. lividans TK23 中での異種発現によって、そのクラスターの遺伝子に由来する新規化合物が得られた。NMR 解析の結果、その化合物の平面構造が推定され、16 アミノ酸残基からなる新規チオペプチドであることを示し、ラクタゾールと命名した。
また、ラクタゾール生合成遺伝子をはじめ複数の異種生産放線菌株においてミコール酸含有細菌との複合培養をおこなった結果、数倍から数十倍の生産量増大が認められた。本手法は簡便に異種生産株の生産量を上げる手法として有効である。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ribosomally synthesized and post-translationally modified peptide natural products: overview and recommendations for a universal nomenclature.2012

    • 著者名/発表者名
      Arnison PG
    • 雑誌名

      Nat Prod Rep

      巻: 30(1) 号: 1 ページ: 108-160

    • DOI

      10.1039/c2np20085f

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 微生物間相互作用が誘発する抗生物質生産機構2012

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 学会等名
      AKPS共同研究報告会
    • 発表場所
      北里大学薬学部コンベンションホール、東京
    • 年月日
      2012-12-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放線菌二次代謝生合成の解明と活性化手法2012

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 学会等名
      東京大学大学院農学生命科学研究科微生物潜在機能探索寄付講座開設記念シンポジウム「微生物機能の多様性」~東京大学のさまざまな部局における微生物研究~
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂、東京
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 翻訳系を介した複素環含有ペプチド生合成機構を応用した抗生物質生産システムの構築2011

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 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3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学農学部中島董一郎記念ホール
    • 年月日
      2011-12-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Biosynthesis and genetic engineering of goadsporin, a ribosomal synthesized oxazole and thiazole containing peptide (TOPs) produced by Streptomyces sp.TP-A05842011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Onaka
    • 学会等名
      ESF-EMBO Symposium, Synthetic Biology of Antibiotic Production
    • 発表場所
      Sant Feliu de Guixols, Spain
    • 年月日
      2011-10-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a new ribosome-synthesized thiopeptide from Streptomyces lactacystinaeus OM-6519T by genome mining2011

    • 著者名/発表者名
      Shohei Hayashi
    • 学会等名
      16th Japanese-German Workshop on Enzyme Technology
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of dehydroalanine formation involving in goadsporin biosynthesis in Streptomyces sp.TP-A05842011

    • 著者名/発表者名
      Yukari Kurokawa
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳系を介した複素環含有ペプチド生合成機構を応用した抗生物質生産システムの構築2011

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 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
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2011-06-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 微生物潜在機能探索寄付講座HP

    • URL

      http://microbial-potential.bt.a.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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