γ-ブチロラクトン型信号物質による放線菌二次代謝制御カスケードの解明

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15380063
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 仁平 卓也 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 教授 (70144441)
• 研究分担者: 関 達治 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 教授 (50029245) ; 中川 浩子 (川崎 浩子) 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 助手 (30251482) ; 木下 浩 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 助手 (20294035)
• キーワード: Streptomyces / ブチロラクトンオートレギュレーター / レセプター / 破壊株 / virginiamycin生産

研究概要

本研究では、放線菌二次代謝制御カスケードの模範例とみなせるγ-ブチロラクトン型信号物質(autoregulator)とそのレセプタータンパク質を介した制御系について、各々タイプが異なるautoregulator支配下にある3種の放線菌[Streptomyces virginiae, Streptomyces lavendulae、および放線菌の遺伝学的基準菌Streptomyces coelicolor A3(2)]などを対象とし、特異的レセプタータンパク質へのautoregulator結合にはじまり、最終的には抗生物質生合成遺伝子クラスターの転写誘導にいたる多段階の情報伝達経路に関して、各段階を司る制御因子の単離、制御機構の確定、情報伝達全経路の把握を経て、3菌株間での制御カスケードの比較・解析に基づき、一般放線菌に適用可能な普遍的二次代謝制御モデルを確立し、二次代謝遺伝子群の人為的活性化法を見いだす事を目的とする。
本年は、Streptomyces coelicolor A3(2)のレセプター依存制御経路に属する制御因子ScbRとその制御下にある生合成遺伝子群ついて解析を行った。S.coelicolor A3(2)の全ゲノム配列に基づいて作成したDNAマイクロアレイを用いて、autoregulator SCB1の存在下と不在下での遺伝子発現プロファイルを比較検討した結果、autoregulator SCB1とその特異的リセプターScbRの直接的な支配下にある二次代謝産物生合成遺伝子クラスターの同定に成功した。その転写制御系に関する詳細な解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] The SCB1 signalling system directly controls an antibiotic pathway-specific regulator in the cryptic type I polyketide biosynthetic cluster of Streptomyces coelicolor A3(2) (2005)
  • 著者名/発表者名: Takano, E., Konoshita, H., Mersinias, V., Bucca, G., Hotchkiss, G., Nihira, T., Smith, C., Bibb, M., Wohleben, W., Chater, K.
  • 雑誌名: Mol.Microbiol. (In press)
• [雑誌論文] Cloning and characterization of a gene encoding the γ-butyrolactone autoregulator receptor from Streptomyces clavuligerus. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kim, H-S., Lee, Y-J., Lee, C-K., Choi, S-U., Yeo, S-H., Hwang, Y-L., Yu, T-S., Kinoshita, H., Nihira, T.
  • 雑誌名: Arch.Microbiol. (In press)
• [雑誌論文] Cloning and functional analysis by gene disruption of a gene encoding a γ-butyrolactone autoregulator receptor from Kitasatospora setae. (2004)
  • 著者名/発表者名: Choi, S-U., Lee, C-K., Hwang, Y-I., Kinoshita, H., Nihira, T.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. 186 ページ: 3423-3430
• [雑誌論文] Intergeneric conjugal transfer of plasmid DNA from Escherichia coil to Kitasatospora setae, a bafilomycin B(1) producer. (2004)
  • 著者名/発表者名: Choi, S-U., Lee, C-K., Hwang, Y-I., Kinoshita, H., Nihira, T.
  • 雑誌名: Arch.Microbiol. 184 ページ: 294-298
• [雑誌論文] Identification by gene deletion analysis of barB as a negative regulator of the γ-butyrolactone-autoregulator cascade and controller of an early process of virginiamycin in Streptomyces virginiae. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsuno, K., Lee, C-K., Nihira, T.
  • 雑誌名: Arch.Microbiol. 181 ページ: 52-59