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2015 年度 実績報告書

複合培養における放線菌二次代謝遺伝子プロモーターの活性化機構

研究課題

研究課題/領域番号 26850044
研究機関東京大学

研究代表者

浅水 俊平  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (90709057)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード放線菌 / 二次代謝 / 微生物間相互作用 / 遺伝子プロモーター / ミコール酸含有細菌 / 遺伝子発現
研究実績の概要

ミコール酸含有細菌と放線菌の共培養(複合培養)における放線菌二次代謝の活性化機構に関して、二次代謝遺伝子プロモーターに注目し研究を行った。
(1)godAプロモーターの発現制御解析
異種発現宿主Streptomyces lividansの複合培養では、翻訳型ペプチド抗生物質ゴードスポリン(GS)の生産量が顕著に増大することが観察されたことから、GS構造遺伝子godAの発現活性化様式に注目して研究を行った。本研究課題では、godAプロモーターのプロモーター配列を決定し、更なる制御因子がある場合はその制御機構を明らかにすることを目標としていた。前年度、godA遺伝子の異種発現系でのプロモーター配列を5’-RACEや部位特異的変異導入法により同定することが出来たが当初予想していたような複合培養時に特異的に活性化するプロモーターではなかった。そこで別の二次代謝産物の活性化機構の解析に取り組み、Streptomyces sp. HEK616は複合培養特異的に5aTHQを生産すること示し、遺伝子クラスターを異種発現により同定し、またRT-PCRによる転写解析から5aTHQ生合成遺伝子群の転写活性化を見出した。
(2)複合培養で活性化される遺伝子のプロモーター解析
前年度までに複数の複合培養特異的に生産増大される二次代謝産物が明らかになったが、それらの生合成遺伝子群の同定には至っていない。そこでStreptomyces coelicolor A3(2)における網羅的転写解析から発現変動遺伝子を同定し、非翻訳領域を解析したが確かな配列のコンセンサスをとれるほどの数がなく、活性化するプロモーターに共通する配列を見出すことは出来ていない。今後は引き続き、他の放線菌などを含めた網羅的転写解析のデータを基に発現上昇遺伝子の上流非翻訳領域に注目し、複合培養によって活性化するプロモーター配列のコンセンサスを明らかにすることで、活性化機構の解明を目指すことを計画している。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Insights into the Biosynthesis of Dehydroalanines in Goadsporin.2016

    • 著者名/発表者名
      Ozaki T, Kurokawa Y, Hayashi S, Oku N, Asamizu S, Igarashi Y, Onaka H.
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 17 ページ: 218-223

    • DOI

      10.1002/cbic.201500541

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mycolic acid-containing bacteria activate heterologous secondary metabolite expression in Streptomyces lividans.2015

    • 著者名/発表者名
      Onaka H, Ozaki T, Mori Y, Izawa M, Hayashi S, Asamizu S.
    • 雑誌名

      J Antibiot (Tokyo)

      巻: 68(9):594-7 ページ: 594-597

    • DOI

      10.1038/ja.2015.31

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Killing of Mycolic Acid-Containing Bacteria Aborted Induction of Antibiotic Production by Streptomyces in Combined-Culture.2015

    • 著者名/発表者名
      Asamizu S, Ozaki T, Teramoto K, Satoh K, Onaka H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0142372

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0142372

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] RNA-seqによるミコール酸含有細菌に対するStreptomyces coelicolor A3(2)の応答解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木槇子、浅水俊平、尾﨑太郎、宮本憲二、尾仲宏康
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度札幌大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] 複合培養特異的に生産されるテトラヒトロキノリン生合成遺伝子の解析2016

    • 著者名/発表者名
      下村杜人、尾崎太郎、杉山龍介、西村慎一、浅水俊平、掛谷秀昭、 尾仲宏康
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度札幌大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2016-03-28
  • [学会発表] Adhesion of alive mycolic acid-containing bacteria is an important factor to induce secondary metabolisms in Streptomyces2015

    • 著者名/発表者名
      Shumpei Asamizu, Taro Ozaki, Kanae Teramoto, Katsuya Satoh, Hiroyasu Onaka
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      米国ハワイ州
    • 年月日
      2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 放線菌-ミコール酸含有細菌間相互作用を介して生産される放線菌の特異的二次代謝2015

    • 著者名/発表者名
      浅水俊平
    • 学会等名
      第5回細菌細胞の増殖と代謝研究会
    • 発表場所
      静岡県三島市
    • 年月日
      2015-11-06
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合培養における放線菌とミコール酸含有菌の生死で異なる相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      浅水俊平、尾崎太郎、寺本華奈江、佐藤勝也、尾仲宏康
    • 学会等名
      第30回日本放線菌学会
    • 発表場所
      富山県富山市
    • 年月日
      2015-09-07
  • [備考] 微生物潜在機能探索寄付講座ホームページ

    • URL

      http://microbial-potential.bt.a.u-tokyo.ac.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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