• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

放線菌由来特異二次代謝生合成マシナリーの解析および人為制御による有用分子生産

公募研究

研究領域生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
研究課題/領域番号 25108718
研究機関広島大学

研究代表者

荒川 賢治  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (80346527)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード放線菌 / ポリケチド / 制御遺伝子 / 生合成 / 抗生物質 / ブテノライド / シグナル分子
研究実績の概要

本年度は以下の研究項目を遂行した。
(1)二次代謝誘導シグナル分子SRBの生合成機構解析; Streptomyces rochei 7434AN4株の抗生物質生産を誘導するシグナル分子SRBの生合成に注目し、生合成遺伝子srrXの近傍に位置するP450酵素srrOの遺伝子破壊を行った。その結果、srrO変異株は抗生物質を生産し、シグナル分子を生産していることが示唆された。その構造を調べるため、30リットル培養して活性物質を単離した。その結果、天然型の分子量と比較して酸素原子が1つ少なく、水素原子が2つ多いことが示唆された。NMR解析からブテノライド骨格は保存されていることが示され、炭化水素鎖6’位のケトン基がメチレン基となった化合物(6’-deoxo-SRB)であることが分かった。本化合物とSrrOタンパクとの反応を行ったところ、SRBの形成が認められた。
(2)多重遺伝子変異によるゲノムマイニング; ランカサイジン・ランカマイシンの両抗生物質生合成の遮断および抑制遺伝子の改変を施したところ、その三重変異株は通常培養しないUV活性化合物を蓄積した。構造解析をしたところアゾキシ基を有した化合物であった。生合成起源について、同位体標識化合物および生合成遺伝子の遺伝子破壊を行って解析を進めた。本化合物の特異な生合成機構に興味が持たれるのと共に、人為制御による有用分子生産へと展開するに当たり、有用な知見であると考えている。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Blockage of the early step of lankacidin biosynthesis caused a large production of pentamycin, citreodiol, and epi-citreodiol in Streptomyces rochei2015

    • 著者名/発表者名
      Zhisheng Cao, Ryuhei Yoshida, Haruyasu Kinashi, Kenji Arakawa
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 68 ページ: In press

    • DOI

      doi: 10.1038/ja.2014.160

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The tap-tpg gene pair on the linear plasmid functions to maintain a linear topology of the chromosome in Streptomyces rochei2015

    • 著者名/発表者名
      Yosi Nindita, Zhisheng Cao, Yingjie Yang, Kenji Arakawa, Yuh Shiwa, Hirofumi Yoshikawa, Michihira Tagami, Alexander Lezhava, Haruyasu Kinashi
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 95 ページ: 846-858

    • DOI

      doi: 10.1111/mmi.12904

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genetic and biochemical analysis of the antibiotic biosynthetic gene clusters on the Streptomyces linear plasmid2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Arakawa
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 78 ページ: 183-189

    • DOI

      doi: 10.1080/09168451.2014.882761

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Streptomyces属放線菌の抗生物質生産をナノモルオーダーで誘導するシグナル分子2014

    • 著者名/発表者名
      荒川 賢治
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 52 ページ: 712-713

  • [学会発表] 放線菌シグナル制御系の分子基盤解析および複合的代謝改変による潜在的二次代謝産物の発掘2015

    • 著者名/発表者名
      荒川 賢治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiの抗生物質生産誘導を司るシグナル分子SRBの生合成2015

    • 著者名/発表者名
      波多江 希,津田 直人,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiにおける抗生物質生産制御カスケードの解析2015

    • 著者名/発表者名
      岩國 美由季,鈴木 敏弘,山本 章治,佐々木 浩晃,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rochei 7434AN4株の線状ゲノムの塩基配列解析2015

    • 著者名/発表者名
      稲田 晋宣,曹 志生,Yosi NINDITA,張 奕雯,田上 道平,Alexander LEZHAVA,志波 優,吉川 博文,石川 淳,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ミズクラゲ幼生に対する変態誘導物質indomethacinの構造活性相関2015

    • 著者名/発表者名
      国吉 久人,黒田 理絵,辻田 菜摘,中谷 みなみ,小路 淳,荒川 賢治
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ミズクラゲ幼生の変態に伴って発現上昇する遺伝子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      辻田 菜摘,桑原 宏行,今井 つかさ,矢中 規之,小路 淳,荒川 賢治,国吉 久人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Blockage of the early step of lankacidin biosynthesis caused a large production of pentamycin, citreodiol, and epi-citreodiol in Streptomyces rochei2014

    • 著者名/発表者名
      Zhisheng CAO, Ryuhei YOSHIDA, Haruyasu KINASHI, Kenji ARAKAWA
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • 発表場所
      トルコ共和国 クシャダス
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-12
  • [学会発表] Structural elucidation and biosynthetic origin of azoxyalkene compound produced by a multiple gene disruptant of Streptomyces rochei2014

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi KUNITAKE, Takahiro HIRAMATSU, Haruyasu KINASHI, Kenji ARAKAWA
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • 発表場所
      トルコ共和国 クシャダス
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-12
  • [学会発表] Functional analysis of a PQQ-dependent enzyme in lankacidin biosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke YAMAUCHI, Yu YABUUCHI, Toshihiro SUZUKI, Haruyasu KINASHI, Kenji ARAKAWA
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • 発表場所
      トルコ共和国 クシャダス
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-12
  • [学会発表] Exiguamide によるウニ・ヒトデ胚発生阻害の特異性2014

    • 著者名/発表者名
      池上 晋,渡邉 秀典,荒川 賢治,太田 恵美,太田 伸二,金子 洋之
    • 学会等名
      日本動物学会第85回大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiのランカサイジン生合成変異株が蓄積する代謝産物の構造および生合成・制御機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      曹 志生,吉田 竜平,片岡 憂祐,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] 抗生物質ランカサイジン生産におけるピロロキノリンキノン要求性酵素の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      山内 佑介,薮内 優,鈴木 敏弘,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiの多重遺伝子破壊株が生産するアゾキシアルケンの化学構造および生合成経路の解析2014

    • 著者名/発表者名
      國武 博文,平松 高広,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiの抗生物質生産誘導を司るシグナル分子SRBの生合成に関わるP450酵素SrrOの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      波多江 希,津田 直人,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiの抗生物質生産を負に制御するリプレッサー遺伝子srrBの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      岩國 美由季,鈴木 敏弘,山本 章治,佐々木 浩晃,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiの抗生物質生産を誘導するシグナル分子SRBの生合成経路2014

    • 著者名/発表者名
      荒川 賢治
    • 学会等名
      第10回(2014年度)生合成勉強会
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-08-02
    • 招待講演
  • [学会発表] The tpg-tap gene pair of the linear plasmid functions to maintain the linear chromosome in Streptomyces rochei 7434AN42014

    • 著者名/発表者名
      Yosi NINDITA,曹 志生,志波 優,吉川 博文,荒川 賢治,木梨 陽康
    • 学会等名
      第29回日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      つくばカピオ (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces rocheiの抗生物質生産誘導を司るシグナル分子SRBの生合成に関わるP450酵素SrrOの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      波多江 希,津田 直人,木梨 陽康,荒川 賢治
    • 学会等名
      第29回日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      つくばカピオ (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/mbiotech/5lab/index.html

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi