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多くの生物種に分布するチアゾールオキサゾール含有ペプチド(TOP: Thiazole Oxazole containing Peptide)は様々な生理活性を有している有用物質である。申請者らによって放線菌より発見された二次代謝産物・ゴードスポリンはTOPに属し、リボゾーム翻訳系を使って生合成される特徴がある。このためゴードスポリンの構造遺伝子の塩基配列置換により、多様なゴードスポリン類縁体を作り出すことができる。本研究では、ゴードスポリン及び類縁TOP生合成マシナリーを利用して様々な構造のTOPを効率的に高生産するシステムを構築することを目指した。
ゲノムマイニングによってラクタシスチン生産菌であるStreptomyces lactacystinaeus OM-6519 の新規TOP 生合成遺伝子クラスター(lazA-lazF)を同定し、コスミドライブラリーからクローニングした。クローニングしたクラスターは6 つのTOP 生合成遺伝子を含んでいると推定され、S. lividans TK23 中での異種発現によって、そのクラスターの遺伝子に由来する新規化合物が得られた。NMR 解析の結果、その化合物の平面構造が推定され、16 アミノ酸残基からなる新規チオペプチドであることを示し、ラクタゾールと命名した。
また、ラクタゾール生合成遺伝子をはじめ複数の異種生産放線菌株においてミコール酸含有細菌との複合培養をおこなった結果、数倍から数十倍の生産量増大が認められた。本手法は簡便に異種生産株の生産量を上げる手法として有効である。
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