研究課題
アスカマイシン生産菌Streptomyces nodosus subsp. Asukaensisについてゲノムシーケンサーなどを用いることにより、アスカマイシンの生合成遺伝子クラスターにクローニングに成功した。各タンパクの機能を確かめる目的で、シクロヘキサン合成酵素の機能を破壊した株⊿asuB3、およびC5N部分を合成する酵素を破壊した株⊿asuD2、両方の機能を破壊したダブルノックアウト株⊿asuB3/D2を調製した。⊿asuB3は、シクロヘキサン部分が欠如した類縁体が産生されていた。また、⊿asuD2はC5N部分が欠如した類縁体が、⊿asuB3/D2は、両方の部分の化学構造が欠如した類縁体が産生されていた。そこで、これら破壊株に、生合成中間体によく似た基質を加えて培養すると、全く新しい類縁体が産生されると考え、⊿asuB3に、シクロペンタンカルボン酸、シクロブタンカルボン酸などを添加して培養したところ、シクロヘキサン部分が置き換わった化合物が産生されていた。さらに、ダブルノックアウト株⊿asuB3/D2に、これらカルボン酸を加えたところ、C5N部分は欠如し、シクロヘキサン部分が置き換わった類縁体が産生されていた。この他にも、様々なシクロアルカンカルボン酸を添加して取り込み実験を行った。一方、調節遺伝子asuR1およびR5を導入した菌株は、野生株と比較すると約10倍のアスカマイシンの生産量があった。このことから、⊿asuB3および⊿asuB3/D2に調節遺伝子群を導入した株も、種々のシクロアルカンカルボン酸を添加した場合、数倍以上の生産量の向上が期待できる。申請者は、⊿asuB3および⊿asuB3/D2に調節遺伝子群を導入した変異株を作製して、新規類縁体の大量生産できるシステムを構築した。その結果、新規類縁体の生産量は向上した。また、これら類縁体について、細胞毒性試験およびCaspase-1阻害活性試験を行ったところ、活性が認められた。
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