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2008 年度 実績報告書

放線菌二次代謝産物の生合成物質変換および生産制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20780083
研究機関広島大学

研究代表者

荒川 賢治  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教 (80346527)

キーワード抗生物質 / 生合成 / ポリケチド / P450 / 糖転移酵素 / 制御遺伝子 / ガンマブチロラクトン
研究概要

放線菌Streptomyces rochei 7434AN4株はランカサイジン(LC)・ランカマイシン(LM)の2つのポリケチド抗生物質を生産する。また塩基配列解析および遺伝子破壊実験からγ-ブチロラクトン化合物(GB)を鍵物質としたLC・LM生産制御カスケードの存在も示唆された。本年度は(1)LMの生合成経路の解析, (2)二次代謝制御遺伝子群の解析, に焦点を絞り研究を実施した。
(1) LMの生合成経路を解明するため、遺伝子破壊株の代謝産物解析を行った。糖転移酵素をコードするlkml, lkmLをそれぞれ破壊したところ、前者からは3位水酸基のモノグリコシド3-O-L-arcanosyl lankanolideが、後者からは2つのアグリコン8-deoxylankanolideおよび8, 15-deoxy-15-oxolankanolideが得られた。このことより、まずアグリコンがP450酵素LkmKによって15位が水酸化され、次いでLkmLによる3位水酸基のグリコシル化、P450酵素LkmFによる8位水酸化が生じ、最後にLkmlにより5位水酸基がグリコシル化されてLMが合成される、という経路が明らかとなった(Actinomycetol, 2008)。
(2) ゲルシフトアッセイやフットプリント実験により、GBリセプターSrrAの標的遺伝子が転写活性化遺伝子srrYであることを明らかにし、さらにSrrA-srrYのプロモーター結合領域も決定した(J. Bacteriol., 2008)。またリプレッサー遺伝子srrB, srrCが抗生物質生産および形態分化に関与していることも分かった。現在これらの標的遺伝子の探索を行っている。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] γ-Butyrolactone-dependent expression of the SARP gene srrY plays a central role in the regulatory cascade leading to lankacidin and lankamycin production in Streptomyces rochei2008

    • 著者名/発表者名
      山本章治
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 190-4

      ページ: 1308-1316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene disruption analysis of two glycosylation steps in lankamycin biosynthesis in Streptomyces rochei2008

    • 著者名/発表者名
      荒川賢治
    • 雑誌名

      Actinomycetologica 22-2

      ページ: 35-41

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線状プラスミド上の抗生物質生合成クラスターの解析とその応用2008

    • 著者名/発表者名
      荒川賢治
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー 66-9

      ページ: 504-508

  • [学会発表] 放線菌Strptomyces rocheiにおける抗生物質生合成制御力スケードSrrX→SrrA→SrrYに対するリプレッサーSrrB, SrrCの関与2009

    • 著者名/発表者名
      高橋譲
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年度大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] Type-ll型チオエステラーゼlkmE破壊株より得られた新規ランカマイシン誘導体の化学構造と生合成起源2009

    • 著者名/発表者名
      荒川賢治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年度大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 放線菌より単離したジャガイモそうか病の新規病原因子の化学構造および生物活性2009

    • 著者名/発表者名
      曹志生
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年度大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] Regulation of lankacidin and lankamycin biosynthesis in Streptomyces rochei2008

    • 著者名/発表者名
      荒川賢治
    • 学会等名
      Japan-UK Workshop on Genomics of Antibiotic-producing Actinomycetes : Implications and Applications
    • 発表場所
      日本大学・東京
    • 年月日
      2008-10-31
  • [学会発表] 17員環ポリケチド抗生物質ランカサイジンの生合成機構2008

    • 著者名/発表者名
      荒川賢治
    • 学会等名
      2008年度日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      山梨県山梨市
    • 年月日
      2008-07-11
  • [学会発表] Streptomyces coelicolor変異株における染色体環状化の解析2008

    • 著者名/発表者名
      西川友也
    • 学会等名
      2008年度日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      山梨県山梨市
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] Streptomyces rocheiの胞子形成制御に関与するTetR型リプレッサーの機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木敏弘
    • 学会等名
      2008年度日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      山梨県山梨市
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] Type-II型チオエステラーゼLkmEの機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      荒川賢治
    • 学会等名
      2008年度日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      山梨県山梨市
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] A modular-iterative mixed polyketide synthases and oxidative macrocyclization in the biosynthesis of the 17-membered antibiotic lankacidin2008

    • 著者名/発表者名
      荒川賢治
    • 学会等名
      7th-Japan-US seminar
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2008-05-31
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/mbiotech/hosenkin_lab/hosen_lab.html

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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