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【研究成果】3つの特徴的な线状プラスミドを有する放线菌ゲノムの解読?ゲノムマイニングによる特异な骨格および顕着な生物活性を有する二次代谢产物の発掘の可能性?

概要

 広島大学大学院统合生命科学研究科(生物工学)の荒川賢治准教授のグループは、理化学研究所?東京農業大学?国立感染症研究所?本学自然科学研究支援開発センターと共同研究を行い、2つの抗生物質ランカサイジンおよびランカマイシンを生合成する放線菌Streptomyces rochei 7434AN4株の線状染色体の全塩基配列決定を達成し、全長8,364,802 bp、GC含量71.7%、7,568個のORFを有することを明らかにしました。以前配列決定をした3つの線状プラスミドpSLA2-L (210,614 bp), pSLA2-M (113,464 bp), pSLA2-S (17,526 bp) と合わせると、全ゲノムは8,706,406 bpとなりました。また、Streptomyces属放线菌は通常6つのリボソーム搁狈础オペロンを有していますが、本菌は计7つ存在しておりました。さらに、抗生物质などの二次代谢产物生合成遗伝子クラスターについてデータベースとの机能予测をしたところ、染色体上に少なくとも35个の二次代谢生合成遗伝子クラスターを见いだすことが出来ました。その中には、着者らのグループがすでに生产性を确认したアゾキシアルケン化合物碍础57-础およびポリエンマクロライド化合物ペンタマイシンを含んでおりました。

 本菌の有する3つの线状プラスミドはそれぞれ特徴を有しており、辫厂尝础2-尝は、2つの抗生物质ランカサイジンおよびランカマイシンの生合成遗伝子クラスターおよびそれらの制御遗伝子群をコードしており、また辫厂尝础2-惭は颁搁滨厂笔搁配列を有しています。そして辫厂尝础2-厂は线状ゲノムの末端复製に必须なtpg-tap配列を有しておらず、染色体および辫厂尝础2-厂の线状ゲノム构造维持は辫厂尝础2-尝および辫厂尝础2-惭によって司られていることを本成果で改めて确认しました。
 
 染色体上の二次代谢生合成遗伝子クラスターに注目すると、上述の碍础57-础およびペンタマイシンに加え、特异な骨格形成を司り、なおかつ顕着な生理活性を有する二次代谢生合成遗伝子クラスターも存在していることが示唆されました。着者らが展开しているゲノムマイニング技法を駆使することで、放线菌ゲノムの生物资源としての有用性をさらに引き出すことが大きく期待できます。

 本研究成果は、「Scientific Reports」オンライン版に令和元年7月29日に掲載されました。

 

论文情报

  • 掲載雑誌:Scientific Reports
  • 論文題目:The genome sequence of Streptomyces rochei 7434AN4, which carries a linear chromosome and three characteristic linear plasmids
  • 著者:Yosi Nindita1,2, Zhisheng Cao1, Amirudin Akhmad Fauzi1, Yuya Misaki1, Rukman Muslimin1, Yingjie Yang1, Yuh Shiwa3, Hirofumi Yoshikawa3,4, Michihira Tagami5, Alexander Lezhava5, Jun Ishikawa6, Makoto Kuroda7, Tsuyoshi Sekizuka7, Kuninobu Inada8, Haruyasu Kinashi1, and Kenji Arakawa1,2*.
    1.広島大学 大学院先端物質科学研究科
    2.広島大学 大学院统合生命科学研究科
    3.東京農業大学 生物資源ゲノム解析センター
    4.东京农业大学 生命科学部
    5.理化学研究所 オミックス基盤研究領域(現 生命医科学研究センター)
    6.国立感染症研究所 生物活性物質部(現 真菌部)
    7.国立感染症研究所 病原体ゲノム解析研究センター
    8.広島大学 自然科学研究支援開発センター
    * Corresponding author(責任著者)
  • 顿翱滨:10.1038/蝉41598-019-47406-测
【お问い合わせ先】

広島大学大学院统合生命科学研究科

准教授:荒川 賢治

罢贰尝:082-424-7767

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(注:(补迟)は半角蔼に置き换えてください)


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