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2014 年度 実績報告書

ブテノライド型誘導因子による放線菌二次代謝の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 24780071
研究機関大阪大学

研究代表者

木谷 茂  大阪大学, 生物工学国際交流センター, 准教授 (10379117)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード抗生物質生産 / 放線菌 / エバメクチン / Streptomyces avermitilis
研究実績の概要

放線菌の二次代謝は、ホルモン様低分子シグナルにより誘導され、多彩な生物活性物質を産み出す。研究代表者は、ブテノライド型誘導因子を有用駆虫薬エバメクチン生産菌Streptomyces avermitilisより単離・構造決定し、新たな二次代謝制御カスケードの存在を報告した。本研究では、1.ブテノライド型因子が二次代謝をどのように誘導するのか?という制御カスケードの解明、2.ブテノライド型因子が作動する放線菌群の推定とその添加による二次代謝の覚醒、を目的とした。
本年度は、ブテノライド型因子受容体相同遺伝子avaR2の破壊株表現型を詳細に解析した。エバメクチン生産が減少したavaR2破壊株では、胞子形成能が70%以上、低下していたことから、avaR2は同様の受容体相同遺伝子avaR3と協同して、形態分化に関与することが判明した。また、転写解析により、AvaR2はavaR遺伝子とブテノライド型因子合成遺伝子に対しては負の、またエバメクチン生産制御因子に対しては正の転写調節をすることが分かった。したがって、ブテノライド型誘導因子と3つのavaR遺伝子から構成される相互転写ネットワークが、エバメクチン生産システムを巧妙に司っていると結論し、新たな二次代謝制御モデルを構築することに成功した。
2つ目に、ブテノライド型因子を各種放線菌に投与し、二次代謝能の変化を解析した結果、逐次的なシグナル添加が二次代謝プロファイルを変化させることが分かった。
最後に、前年度までに明らかにしたブテノライド型因子産生活性を示す放線菌について、その遺伝子情報を解析した結果、シグナル因子受容体遺伝子またはシグナル因子生合成遺伝子と相同性を示す遺伝子群をいくつかの放線菌にて確認した。したがって、これらの放線菌は、ブテノライド型誘導因子制御系の普遍性を証明するモデル放線菌になり得ると考えられる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 29-Deoxymaklamicin, a new maklamicin analogue produced by a genetically engineered strain of Micromonospora sp. NBRC 110955.2015

    • 著者名/発表者名
      Daduang R, Kitani S, Sudoh Y, Pait IGU, Thamchaipenet A, Ikeda H, Igarashi Y, and NihiraT.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Differential contributions of two SARP family regulatory genes to indigoidine biosynthesis in Streptomyces lavendulae FRI-5.2014

    • 著者名/発表者名
      Kurniawan YN, Kitani S, Maeda A, and Nihira T.
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 98 ページ: 9713-9721

    • DOI

      10.1007/s00253-014-5988-9.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 植物内生放線菌由来スピロテトロン酸系抗生物質マクラマイシン生合成遺伝子群の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      Daduang R、木谷 茂、Thamchaipenet A、五十嵐 康弘、新家 一男、池田 治生、仁平 卓也
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] γ-Butyrolactone autoregulator system of secondary metabolism in Streptomyces lavendulae FRI-52014

    • 著者名/発表者名
      木谷茂、Kurniawan YN、前田亜紗、土井理至、仁平卓也
    • 学会等名
      第17回国際放線菌学会
    • 発表場所
      クシャダス(トルコ)
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-12
  • [学会発表] タイ王国由来海洋放線菌からの新規生理活性物質の探索2014

    • 著者名/発表者名
      木谷茂、上口達也、Thamchaipenet A、五十嵐康弘、仁平卓也
    • 学会等名
      日本放線菌学会2014年度大会
    • 発表場所
      つくばカピオ(茨城県)
    • 年月日
      2014-06-19
  • [学会発表] 微生物ゲノムに潜む休眠生理活性物質の生産覚醒2014

    • 著者名/発表者名
      木谷茂
    • 学会等名
      (公社)新化学技術推進協会 第3回新化学技術研究奨励賞受賞講演
    • 発表場所
      新化学技術推進協会(東京)
    • 年月日
      2014-05-30
    • 招待講演
  • [備考] 大阪大学生物工学国際交流センター分子微生物学研究室

    • URL

      http://www.nihiralab.sakura.ne.jp/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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