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2013 年度 実施状況報告書

微生物二次代謝を利用した生合成工学ツールの創製

研究課題

研究課題/領域番号 25560407
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関東京理科大学

研究代表者

早川 洋一  東京理科大学, 薬学部, 教授 (20208606)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードチオアミド / 生合成 / Streptomyces / thioviridamide / roseophilin
研究概要

Thioviridamide生産菌Streptomyces olivoviridis NA05001のドラフトゲノム解析を行い、thioviridamide前駆体ペプチドをコードする遺伝子tvaAを同定した。次に、生産菌のゲノムライブラリーから、tvaAとその下流に位置する14個のORFを含む約15 kbpの遺伝子クラスターをクローニングした。さらに、サブクローニングした遺伝子クラスターをStreptomyces lividansにおいて発現させ、thioviridamideの生産を確認することにより、thioviridamide生合成遺伝子クラスターをtvaA~tvaLの12遺伝子であると同定した。本クラスターには、4個の機能未知遺伝子が含まれており、これらがチオアミド化酵素遺伝子の候補と考えられる。
Roseophilin生合成遺伝子のうちフラン環形成またはクロル化に関与する可能性があるのはprodigiosin側鎖環化遺伝子redGと相同性を有するrphG、rphG2、rphG3、rphG4である。これらの遺伝子それぞれをprodigiosin生産菌Streptomyces coelicolorのredG破壊株に導入したが、フラン環をもつprodigiosin類やprodigiosin環化体の生産は確認されなかった。そこで、roseophilinと同じ鎖長の側鎖をもつprodigiosin類を生産すると報告されているredP破壊株を作製し、同様の実験を試みている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Roseophilinの生合成遺伝子について、類縁化合物であるprodigiosinの生産菌を用いて機能同定を試みたが、側鎖環化遺伝子の候補を導入しても環化体が得られず、環化、クロル化、フラン環形成などの機能同定に至らなかった。これはroseophilinの側鎖が炭素13個のイソ型、prodigiosinの側鎖が炭素11個の直鎖型と異なっていることが原因と考えられる。

今後の研究の推進方策

Prodigiosin生産菌のredP破壊株は炭素13個のイソ型側鎖を有するprodigiosinを生産することが報告されている。そこで、prodigiosin生産菌のredP遺伝子を破壊し、これを用いてroseophilin生合成遺伝子の機能同定を行う予定である。

次年度の研究費の使用計画

残った少額を有効利用するため、次年度に繰り越した。
次年度分と合算し、試薬類等の消耗品費として利用する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Aogacillins A and B produced by Simplicillium sp. FKI-5985: New circumventors of arbekacin resistance in MRSA.2013

    • 著者名/発表者名
      Keiko Takata
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 15 ページ: 4678-4681

    • DOI

      10.1021/ol401975z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and heterologous expression of the thioviridamide biosynthesis gene cluster from Streptomyces olivoviridis.2013

    • 著者名/発表者名
      Masumi Izawa
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 79 ページ: 7110-7113

    • DOI

      10.1128/AEM.01978-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indanostatin, a new neuroprotective compound from Streptomyces sp.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Hayakawa
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 66 ページ: 731-733

    • DOI

      10.1038/ja.2013.80

    • 査読あり
  • [学会発表] 含チオアミド抗生物質thioviridamideの生合成遺伝子

    • 著者名/発表者名
      岸本政洋
    • 学会等名
      日本薬学会 第134年会
    • 発表場所
      熊本

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公開日: 2015-05-28  

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