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翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応

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 25108707
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

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) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード生合成 / 放線菌 / ビオラセイン / 抗生物質 / 遺伝子発現 / RiPPs / リボソーム合成 / チオペプチド
研究実績の概要

本研究は、これまで放線菌ゲノム内に眠ったままであるチオペプチド生合成遺伝子群をゲノムマイニングで探し出し、遺伝子組換え技術を用いて実験室環境下で強制的に発現させるシステムを構築し、生産が確認されていない新規化合物の強制発現を行うことを目指した。
当初計画していたGUSによる発現可視化ベクターの構築を行ったが、GUSレポーターの発現が弱いため、放線菌では上手く機能しないことが明らかとなった。そこで、レポーター遺伝子をChromobacterium violaceum由来のビオラセイン生合成遺伝子とすることにした。ビオラセインはTrpを前駆体とした青色色素である。生合成遺伝子は5個、7 kbからなるが、本遺伝子群をレポーターとして用いた発現可視化ベクターを構築したところ、遺伝子発現の可視化に成功した。そこで、Streptomyces griseus IFO13350のチオヘプチド生合成遺伝子群(SGR4408~SGR4423)及びFrankia sp CcI3 のチオペプチド生合成遺伝子群 (Francci4193~Francci4207)に加え、放線菌Streptomyces sp. TP-A058のゲノム中に新たに見出されたランチペプチド生合成遺伝子等についてプロモーター発現条件を本可視化ベクターを用いて解析した。その結果、Streptomyces griseus IFO13350のチオヘプチド生合成遺伝子群(SGR4408~SGR4423)及びFrankia sp CcI3 のチオペプチド生合成遺伝子群 (Francci4193~Francci4207)については各種培地を試したが、発現が確認できなかった。Streptomyces sp. TP-A0584由来ランチペプチドに関しては発現が確認できたために、化合物の取得を行っている。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ゲノムマイニングによる休眠型新規チオペプチド天然物・ラクタゾールの発見2015

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 2 ページ: 126127-126127

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome Mining Reveals a Minimum Gene Set for the Biosynthesis of 32-Membered Macrocyclic Thiopeptides Lactazoles2014

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, T. Ozaki, S. Asamizu, H. Ikeda, S. Omura, N. Oku, Y. Igarashi, H. Tomoda, H. Onaka
    • 雑誌名

      Chem. Biol.

      巻: 21 号: 5 ページ: 679-688

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2014.03.008

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Streptomyces sp. TP-A0584由来ランチペプチド系化合物のゲノムマイニングによる同定2015

    • 著者名/発表者名
      小野拓人、江畑一真、浅水俊平、尾崎太郎、尾仲宏康
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会2015年度一般講演
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Genome mining reveals a minimum gene set for the biosynthesis of lactazoles, novel 32-membered macrocyclic thiopeptides2015

    • 著者名/発表者名
      37.Shohei Hayashi, Taro Ozaki, Shumpei Asamizu, Hiroyasu Onaka
    • 学会等名
      Natural Product Discovery and Development in the Post Genomic Era
    • 発表場所
      SanDiego
    • 年月日
      2015-01-11 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応2014

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 学会等名
      第8回生合成マシナリー公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学薬学部大講堂
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム探索が明らかにした新規32員環チオペプチド、ラクタゾールの構造と生合成2014

    • 著者名/発表者名
      30.林昌平、尾﨑太郎、浅水俊平、尾仲宏康
    • 学会等名
      第56回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      高知市
    • 年月日
      2014-10-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応2014

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 学会等名
      第7回生合成マシナリー公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応2013

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 学会等名
      生合成マシナリー第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳系複素環ペプチド生合成遺伝子群の覚醒と新奇抗生物質生産システムへの適応

    • 著者名/発表者名
      尾仲宏康
    • 学会等名
      生合成マシナリー第6回公開シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 微生物潜在機能探索寄付講座ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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