放線菌の生産する新規17員環マクロサイクリック化合物の生合成研究

放线菌新型十七元大环化合物的生物合成研究

基本信息

  • 批准号:
    16780080
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、放線菌Streptomyces versipellis 4083-SVS6株が生産するバーシペロスタチン(VST)の生合成遺伝子のクローニングとその精密機能解析を通して、VSTの生合成機構を解明することを目的としている。VSTはI型ポリケタイド合成酵素で合成される既知の化合物とは構造が異なり、α-アシルテトロン酸構造を含む17員環マクロサイクリック化合物である。よって、α-アシルテトロン酸構造を形成するための生合成遺伝子群の取得、およびその生合成機構の解明により、I型ポリケタイド合成酵素で合成される化合物の新たなスターターユニットとその生合成遺伝子が解明され、新たな改変可能なα-アシルテトロン酸構造が加えられることになると考えられる。VSTの生合成遺伝子をクローニングするため、エリスロマイシンやエバーメクチンの生合成遺伝子中で特に保存されているケト体合成酵素(KS)とアシル基転移酵素(AT)の領域を含むPCR用プライマーを用い、VSTの生合成に関与するKSとATの領域を4083-SVS6株からクローニングした。塩基配列を決定した結果、少なくとも5種類のKS-AT領域の配列が含まれていることが判明した。ついで、VSTはdigitoxoseとcymaroseを含んでいるため、これらの糖の生合成に共通の酵素と考えられるdTDP-glucose-4,6-dehydrataseをクローニングするためのPCR用プライマーを設計し、4083-SVS6株からクローニングを試みた。その結果、予想通り495bpの大きさのDNA断片が増幅され、その塩基配列を決定したところ、その他の放線菌からクローニングされているdTDP-glucose-4,6-dehydrataseと70%から80%の相同性を示すことが明らかとなった。今後は、これらKS-AT領域とdTDP-glucose-4,6-dehydrataseを含む2つのDNA断片をプローブとして用いて、4083-SVS6株のコスミドライブラリーの中から陽性クローンを選択することにより、VSTの生合成遺伝子クラスターを取得する。
本研究的目的是通过对生物合成基因的克隆和精确的功能分析,阐明由Versapillis菌株4083-SVS6产生的versipelostatin(VST)的生物合成机制。 VST具有与I型聚酮合酶合成的已知化合物不同的结构,是含有α-酰基特窗酸结构的17元大环化合物。因此,通过获得用于形成α-酰基特季酮酸结构的生物合成基因组并阐明其生物合成机制,我们发现了由I型聚酮合酶及其生物合成基因合成的化合物的新起始单元。添加新的可修饰的α-酰基季酮酸结构。为了克隆VST生物合成基因,我们使用含有红霉素和阿维菌素生物合成基因中特别保守的酮体合酶(KS)和酰基转移酶(AT)区域的PCR引物来克隆VST生物合成基因。 KS 和 AT 区域参与 4083-SVS6 菌株的生物合成。确定碱基序列的结果发现,至少包括五种类型的KS-AT区序列。接下来,由于VST含有洋地黄糖和cymarose,我们设计了PCR引物来克隆dTDP-葡萄糖-4,6-脱水酶,该酶被认为是这些糖的生物合成中的常见酶,并使用4083-SVS6尝试克隆。股票。不出所料,扩增出一段大小为495 bp的DNA片段,并测定了其碱基序列,发现它与从其他放线菌克隆的dTDP-葡萄糖-4,6-脱水酶有70%至80%的同源性。很明显它显示了性别。今后,我们将利用这两个含有KS-AT区域和dTDP-葡萄糖-4,6-脱水酶的DNA片段作为探针,从4083-SVS6菌株的粘粒文库中筛选阳性克隆,获得生物合成基因簇。

项目成果

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