放線菌の生産するテルペン化合物に関する研究-新しい生理活性物質を求めて

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14360067
• 研究機関: 東京農業大学
• 研究代表者: 瀬戸 治男 東京農業大学, 応用生物科学部・生物応用化学科, 教授 (10013335)
• 研究分担者: 降旗 一夫 東京大学, 大学院・農学系研究科, 助手 (20219091) ; 須恵 雅之 東京農業大学, 生物応用化学科, 助手 (10328544)
• キーワード: メバロン酸経路 / 放線菌 / Sterptomyces sp.CL190 / naphterpin / phenazinomycin / furaquinocin / MEP経路

研究概要

昨年度に引き続いて、メバロン酸経路を有する放線菌のスクリーニングを行い、数株の菌株の単離に成功した。これらのうちの2株をStreptomyces narbonensisおよびStreptomyces muriusと同定した。これらの菌株の代謝産物からテルペン化合物を単離するべく、菌体抽出物の脂溶性画分を各種クロマトグラフィーで精製している。生産量がごく少量であるため、難航しているが数種のテルペノイドと思われる化合物が得られている。
メバロン酸経路を有することが判明しているStreptomyces sp.CL190の培養濾液画分を精査した結果、2種の新規テルペノイド化合物の単離に成功した。これらを種々のNMRの測定法により構造を決定した。その構造はこの菌株から既に単離されているnaphterpinの誘導体であることが判明した。これらの化合物は、抗酸化作用および脳神経細胞保護作用を示した。この菌株は更に異なるテルペンと思われる化合物を生産していることが確認されたが、微量なため構造の決定に至っていない。
またStreptomyces sp.WK-2057が生産するテルペノイド化合物であるphenazinomycinの生合成研究を行い、この菌株が本化合物のテルペン側鎖部分をMEP経路(非メバロン酸経路)で生合成することを証明した。テルペノイド化合物であるfuraquinocin生産菌が、ジテルペンと思われる化合物を生産していることを見いだし、その精製が進行中である。

研究成果

• [文献書誌] T.Kuzuyama, H.Seto: "Diversity of the biosynthesis of the isoprene units"Natural Products Res.. 20. 171-183 (2003)
• [文献書誌] Kawasaki, Y.Hamano, T.Kuzuyama, N.Itoh, H.Seto, T.Dairi: "Interconversion of product specificity of type I eubacterial farnesyl diphosphate synthase and geranylgeranyl diphosphate synthase by one amino acid substitution"J.Biochem.. 133. 83-91 (2003)
• [文献書誌] T.Eguchi, Y.Dekishima, Y.Hamano, T.Dairi, H.Seto, K.Kakinuma: "A new approach for the investigation of isoprenoid biosynthesis featuring pathway switching, deuterium hyperlabeling, and 1H NMR spectroscopy"J.Org.Chem. 68. 5433-5438 (2003)
• [文献書誌] H.Matsuura, S.Okamoto, T.Kuzuyama, H.Seto, S.Sakuda: "Nucleotide sequences of genes encoding allosamidin-sensitive and -insensitive chitinases produced by allosamidin-producing Streptomyces"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67. 2002-2005 (2003)
• [文献書誌] T.Kawasaki, T.Kuzuyama, K.Furihata, N.Itoh, H.Seto, T.Dairi: "A relationship between the mevalonate pathway and isoprenoid production in actinomycetes"J.Antibiot.. 56. 957-966 (2003)
• [文献書誌] M.Takagi, K.Kaneda, T.Shimizu, Y.Hayakawa, H.Seto, T.Kuzuyama: "Bacillus subtilis ypgA gene is fni, a nonessential gene encoding type 2 isopentenyl diphosphate isomerase"Biosci.Biotechnol.Biochem. 68. 132-137 (2004)