プロテオーム解析による抗生物質生産制御機構の解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480167
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 仁平 卓也 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70144441)
• 研究分担者: 木下 浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20294035) ; 山田 靖宙 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00011891)
• キーワード: Streptomyces virginiae / オートレギュレーター / Virginiae butanolide / 2次元電気泳動 / 抗生物質生産

研究概要

放線菌における抗生物質など二次代謝産物の生産は、Streptomyces virginiaeのVirginiae Butanolide(VB)を代表とする分子量300未満の2置換γ-ブチロラクトン型ホルモンによって制御されており、特異的なリセプタータンパク質への結合がその信号伝達の初発段階である事をこ我々は明らかにしてきた。しかし、最終的には抗生物質生合成遺伝子の発現に至る、リセプター以後の多段階の情報伝達経路に関しては、現在全く判っていない。
本研究では、virginiamycin生産菌であるS.virginiaeを対象とし、二次元電気泳動による詳細なプロテオーム解析によって、抗生物質生産を制御する情報伝達経路を明らかにすることを目的とする。
S.virginiaeの野生株、VBリセプターBarAをコードする遺伝子barAの破壊株、及び近年見出した多面的制御因子BaXをコードする遺伝子barXの破壊株の計3種類の株を用い、対数増殖期、ホルモン生産期、抗生物質生産期などの各培養フェーズよりサンプルを調整し、2次元電気泳動で分離後、タンパク質パターンを比較検討した。その結果、抗生物質生産期にのみ発現が認められるタンパク質及び抗生物質生産期に消失するタンパク質が見出されている。現在、これら諸タンパク質の本体を決定すべく、ゲルよりの抽出、N-末端アミノ酸分析を行っているところである。

研究成果

• [文献書誌] Eriko Takano: "Purification and structural determination of SCB1, aγ-butyrolactone that elicits antibiotic production in Streptomyces coelicolor A3(2)"J. Biol. Chem.. (In Press).
• [文献書誌] Ryu Kawachi: "Identification of an AfsA homologue(BarX) from Streptomyces virginiae as a pleiotropic regulator controlling autoregulator biosynthesis, virginiamycin biosynthesis and virginiamycin resistance"Mol. Microbiol.. (In press).
• [文献書誌] Hiroshi Kinoshita: "Characterization of binding sequence for butyrolactone-autoregulator-receptors in Streptomycetes"J. Bacteriol.. 181(16). 5075-5080 (1999)
• [文献書誌] Shigeru Kitani: "In vitro analysis of the butyrolactone autoregulator receptor protein(FarA) of Streptomyces lavendulae FRI-5 reveals that FarA acts as a DNA-binding transcriptional regulator that controls its own synthesis"J. Bacteriol.. 181(16). 5081-5084 (1999)
• [文献書誌] Chang-Kwon Lee: "Identification and in vivo functional analysis of virginiamycin S resistance gene(varS) from Streptomyces virginiae"J. Bacteriol.. 181(10). 3293-3297 (1999)
• [文献書誌] Noriyasu Shikura: "Identification and characterization of 6-dehydro VB-A reductase from Streptomyces antibioticus"FEMS Microbiol. Lett.. 171. 183-189 (1999)