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2007 年度 実績報告書

放線菌ゲノム情報に基づく二次代謝産物の生産

研究課題

研究課題/領域番号 17019009
研究機関東京大学

研究代表者

堀之内 末治  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80143410)

研究分担者 鮒 信学  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (70361574)
池田 治生  北里大学, 北里生命科学研究所, 教授 (90159632)
石川 淳  国立感染症研究所, 生物活性物質部, 室長 (40202957)
キーワードStreptomyces griseus / ゲノム配列 / 二次代謝産物 / Streptomyces avermitilis / Nocardia farcinica / A-ファクター制御カスケード / チトクロームP-450 / コンビナトリアル生合成
研究概要

(1)S.griseusの約600種の全転写因子遺伝子から成るDNA microarrayにより、A-ファクター制御カスケードに含まれる二次代謝、形態分化に関する複数の遺伝子を同定した。これら遺伝子の生化学的解析を推し進める。
(2)大腸菌に「人工的生合成遺伝子クラスター」を導入することにより、多くの天然型および非天然型フラボノイドやイソフラボンの生産に成功した。この成果は、新しい微生物利用技術の方向性を示すモデルケースである。
(3)糸状菌であるNeurospora crassaが有するIII型ポリケタイド合成酵素は、ペンタケタイドの芳香族カルボン酸の生成を触媒する新規酵素であることを明らかにした。
(4)s.avermitilisの染色体上の二次代謝生合成に関与すると推定された遺伝子群に関し、これまでgeosmin,pentalenplactone,ectoineおよびnocardaminの遺伝子群を特定した。しかし、いまだ生合成遺伝子群とその遺伝子産物によって生成される二次代謝産物との関係が明らかになっていないものがある。これらの二次代謝産物の生合成に関して遺伝子破壊のみならず、発現を人為的に制御した検討を行う。
(5)Streptomyces属における相同的組換えおよび部位特異的組換えによる遺伝子破壊、異種遺伝子組込みは大腸菌などと比べ効率良い方法が未開発である。昨年度までに我々が検討し実用になりつつある方法をさらに改良し、より効果的な遺伝子破壊、異種遺伝子組込みを開発していくことが重要である。
(6)4遺伝子のプロモーター置換を進行中であり、nfa22030の置換体を取得済みである。nfa7170、nfa50330およびnfa50630については、置換用ベクターの構築が終了し、置換体の取得中である。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (22件) 学会発表 (19件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Phenolic lipids synthesized by type III polyketide synthase confer penicillinresistance on Streptomyces griseus.2008

    • 著者名/発表者名
      Masanori Funabashi
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 283

  • [雑誌論文] Conditionally positive effect of the TetR-family transcriptional regulator AtrA on streptomycin production by Streptomyces griseus.2008

    • 著者名/発表者名
      Setsu Hirano
    • 雑誌名

      Microbiology 154

      ページ: 905-914

  • [雑誌論文] Direct transfer of starter substrates from type I fatty acid synthase to type III polyketide synthases in phenolic lipid synthesis.2008

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Miyanaga
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105

      ページ: 871-876

  • [雑誌論文] Genome sequence of the streptomycin-producing microorganism Streptomyces griseus IFO 13350.2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Ohnishi
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 190

  • [雑誌論文] 新規なベンゼン環生合成経路:有用物質発酵生産への応用2008

    • 著者名/発表者名
      大西康夫
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー 66

      ページ: 25-27

  • [雑誌論文] Pentaketide resorcylic acid synthesis by type III polyketide synthase from Neurospora crassa.2007

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Funa
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 14476-14481

  • [雑誌論文] A-factor and phosphate-depletion signals are transmitted to the grixazonebiosynthesis genes via the pathway-specific transcriptional activator GriR.2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuichiro Higashi
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 189

      ページ: 3515-3524

  • [雑誌論文] Mining and polishing of the treasure trove in the bacterial genus Streptomyces.2007

    • 著者名/発表者名
      Sueharu Horinouch
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 71

      ページ: 283-299

  • [雑誌論文] Hormonal control by A-factor of morphological development and secondary metabolism in Streptomyces.2007

    • 著者名/発表者名
      Sueharu Horinouch
    • 雑誌名

      Proc. Jpn. Acad. Ser. B 83

      ページ: 277-295

  • [雑誌論文] Biosynthesis of γ-butyrolactone autoregulators that switch on secondary metabolism and morphological development in Streptomyces.2007

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Kato
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci.USA 104

      ページ: 2378-2383

  • [雑誌論文] Precursor-directed biosynthesis of stilbene methyl ethers in Escherichiacoli.2007

    • 著者名/発表者名
      Yohei Katsuyama
    • 雑誌名

      Biotechnol. J. 2

      ページ: 1286-1293

  • [雑誌論文] Synthesis of unnatural flavonoids and stilbenes by exploiting the plantbiosynthetic pathway in Escherichia coli.2007

    • 著者名/発表者名
      Yohei Katsuyama
    • 雑誌名

      Chem. Biol. 14

      ページ: 613-621

  • [雑誌論文] In vitro synthesis of curcuminoids by type III polyketide synthase from Oryza sativa.2007

    • 著者名/発表者名
      Yohei Katsuyama
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 37702-37709

  • [雑誌論文] One-pot synthesis of genistein from tyrosine by coincubation of geneticallyengineered Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Yohei Katsuyama
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. Biotechnol. 73

      ページ: 1143-1149

  • [雑誌論文] Evolution of γ-butyrolactone synthases and receptors in Streptomyces.2007

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Nishida
    • 雑誌名

      Environ. Microbiol. 9

      ページ: 1986-1994

  • [雑誌論文] Arylamine N-aceryltransferase responsible for acetylation of 2-aminophenols in Streptomyces griseus.2007

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Suzuki
    • 雑誌名

      J. Bacteriol. 189

      ページ: 2155-2159

  • [雑誌論文] GriC and GriD constitute a carboxylic acid reductase involved in grixazonebiosynthesis in Streptomyces griseus.2007

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Suzuki
    • 雑誌名

      J. Antibiot. 60

      ページ: 380-387

  • [雑誌論文] AfsR recruits RNA polymerase to the afsS promoter. a model for transcriptional activation by SARPs.2007

    • 著者名/発表者名
      Akiko Tanaka
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol. 369

      ページ: 322-333

  • [雑誌論文] 微生物を宿主としたコンビナトリアル生合成法による非天然型植物ポリケタイドの生産2007

    • 著者名/発表者名
      勝山陽平
    • 雑誌名

      月刊バイオインダストリー 24(7)

      ページ: 12-22

  • [雑誌論文] 微生物の復権:小分子の宝庫-日本がリードする微生物利用研究の最新動向-2007

    • 著者名/発表者名
      稲村典昭
    • 雑誌名

      月刊バイオインダストリー 24(7)

      ページ: 63-70

  • [雑誌論文] Pentalenolactone biosynthesis. Molecular cloning and assignment of biochemical function to PtlF, a short-chain dehydrogenas from Streptomyces avermitilis, and identification of a new biosynthetic intermediate.2007

    • 著者名/発表者名
      Z. You
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys. 459

      ページ: 233-240

  • [雑誌論文] Crystral structure of the non-heme iron dioxygenase PtlH in pentalenolactone biosynthesis.2007

    • 著者名/発表者名
      Z. You
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 282

      ページ: 36553-36560

  • [学会発表] 放線菌の形態分化・二次代謝に関わる遺伝子発現の網羅的解析2008

    • 著者名/発表者名
      大西康夫
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces griseusにおいてA-ファクターに依存する新規菌体外蛋白質の検索2008

    • 著者名/発表者名
      赤沼元気
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces griseusの気中菌糸形成に関わる新たな遺伝子SGR3340についての解析2008

    • 著者名/発表者名
      平野 節
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] 脂溶性ポリケタイド生合成におけるI型脂肪酸合成酵素からIII型ポリケタイド合成酵素への基質の受け渡し2008

    • 著者名/発表者名
      宮永顕正
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces griseusにおけるsmall non-coding RNAの同定2008

    • 著者名/発表者名
      手塚武揚
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces griseusにおけるA-ファクター制御カスケードの網羅的解析2008

    • 著者名/発表者名
      原 啓文
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] Aspergillus terreus由来I型ポリケタイド合成酵素によるemodin合成2008

    • 著者名/発表者名
      淡川孝義
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces griseusの形態分化に関与する転写抑制因子DasRに関する解析2008

    • 著者名/発表者名
      池 遠哉
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces griseusのcebR遺伝子産物はセロオリゴ糖の代謝をグローバルに制御する2008

    • 著者名/発表者名
      丸島和也
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] クルクミノイド合成を司るイネ由来III型ポリケタイド合成酵素の発見2008

    • 著者名/発表者名
      松沢未来
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] イネ由来のクルクミノイド合成酵素(CUS)の機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      勝山陽平
    • 学会等名
      2008年度日本農芸化学会大会シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] DNAマイクロアレイを用いた放線菌Streptomyces griseusにおけるA-ファクター制御カスケードの網羅的解析2008

    • 著者名/発表者名
      原 啓文
    • 学会等名
      第2回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-03-10
  • [学会発表] Complete genome sequence of Streptomyces griseus IFO13350.2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohnishi
    • 学会等名
      14th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • 発表場所
      Newcastle, UK.
    • 年月日
      20070826-30
  • [学会発表] 「非微生物型」物質の微生物による発酵生産2007

    • 著者名/発表者名
      堀之内末治
    • 学会等名
      Arnold L. Demain先生の傘寿を祝う講演会、日本放線菌学会
    • 発表場所
      北里研究所
    • 年月日
      2007-11-30
  • [学会発表] 微生物ホルモンA-ファクターに関する最近の話題2007

    • 著者名/発表者名
      大西康夫
    • 学会等名
      2007年度グラム陽性細菌のゲノム生物学研究会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2007-09-30
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces griseusにおけるA-ファクター制御カスケードの網羅的解析2007

    • 著者名/発表者名
      原 啓文
    • 学会等名
      2007年度グラム陽性細菌のゲノム生物学研究会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2007-09-30
  • [学会発表] コンビナトリアル生合成と微生物2007

    • 著者名/発表者名
      堀之内末治
    • 学会等名
      豊かな社会を創造する科学技術シンポジウム、長瀬科学技術振興財団
    • 発表場所
      大阪国際交流センター
    • 年月日
      2007-09-30
  • [学会発表] 放線菌遺伝子のコンビナトリアル生合成への利用2007

    • 著者名/発表者名
      堀之内末治
    • 学会等名
      福山大学グリーンサイエンス研究センター公開講演会-土壌細菌の底力:放線菌と枯草菌-
    • 発表場所
      福山大学
    • 年月日
      2007-09-15
  • [学会発表] Streptomyces coelicolor A3(2)の転写因子AfsRによるafsS転写制御機構の解明:SARPの転写活性化機構モデル2007

    • 著者名/発表者名
      田中晶子
    • 学会等名
      2007年度日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      尾道
    • 年月日
      2007-06-01
  • [図書] Chemical Communication among Bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      Sueharu Horinouchi
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      American Society for Microbiology

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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