| 研究課題/領域番号 |
26460132
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| 研究機関 | 東邦大学 |
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研究代表者 |
安齊 洋次郎 東邦大学, 薬学部, 准教授 (20318299)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 抗生物質 / P450酵素 / 応用微生物 |
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| 研究実績の概要 |
放線菌Micromonospora rosaria IFO13697が生産する16員環マクロライド抗生物質rosamicinの生合成に関与する多機能型チトクロームP450酵素であるRosCタンパク質を大量発現した大腸菌による生物変換によりrosamicinの20位がカルボキシル基に変換され、20-carboxyrosamicinとなったことについて最終確認を進めている。また、RosCのアミノ酸配列と高い相同性をもつ16員環マクロライド抗生物質tylosinの生合成酵素に１つであるチトクロームP450酵素TylIタンパク質を大量発現した大腸菌による生物変換によりrosamicinがRosCタンパク質を発現した大腸菌により生物変換された物質と同じ物質に変換されたことを確認した。
ポリエン系抗真菌薬amphotericinのカルボキシル基形成機構に関与すると考えられているチトクロームP450酵素AmphNの機能解析のための実験系を確立するため、amphotericin 生産放線菌Streptomyces nodosus NBRC 12895株を入手し、amphotericin 生産性を確認するとともに、現在、amphN遺伝子欠損株の作成を試みている。また、S. nodosus NBRC 12895の染色体DNAを用いて増幅したamphN遺伝子をクローニングし、現在、AmphNを大量発現した大腸菌による生物変換実験系の確立を進めている。なお、amphotericinの研究については、その対象とするチトクロームP450酵素をAmphLからAmphNへ変更した。
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| 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
RosCタンパク質によりrosamicinから変換されたと考えられる20-carboxyrosamicinの構造確認のためには、大量の変換物質が必要となる。これまでの変換系では少量の変換物質しか得られなかったため、効率的な変換系の確立を進めてきた。また、amphN遺伝子欠損株を外部研究者より入手することが困難であるため、自身で欠損株の作成をすることになった。以上のことより、平成26年度の実験計画が少々遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
RosCタンパク質を大量発現した大腸菌による効率的な生物変換が確立できたことで、これまで滞っていた変換試験がスムーズに進むと思われる。この変換系を利用して、今後はRosCの多段階酸化反応に関与するアミノ酸残基の同定を進め、その結果から、rosC変異遺伝子による抗生物質生産を行う。また、amphN遺伝子欠損株を早急に作成し、amphotericin生合成中間体を取得する。そして、その生合成中間体を用いたAmphNを大量発現させた大腸菌による生物変換実験系を確立するとともに、カルボキシル基形成に関与するAmphNのアミノ酸残基を同定する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
RosCタンパク質の変異導入実験を行うことが出来なかった。そのため、当初、予定していた実験が行えず、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成27年度は、当初より計画していた実験に加え、平成26年度に計画していたRosCタンパク変異導入実験やamphＮタンパク質の変異導入実験も行う予定である。
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