2つの真菌ポリケチド合成酵素を含む遺伝子クラスタは,アスペルギルス・ニドゥランス (Aspergillus nidulans) のポリケチドであるアスペルフラノン (asperfuranone) の生合成経路をコードする
Yi-Ming Chiang1, Edyta Szewczyk, Ashley D Davidson
1Department of Pharmacology and Pharmaceutical Sciences, University of Southern California, School of Pharmacy, 1985 Zonal Avenue, Los Angeles, California 90089, USA.
Journal of the American Chemical Society
|February 10, 2009
まとめ
アスペルギルス・ニドゥランス (Aspergillus nidulans) のゲノム採掘により,新しいポリケチドであるアスペルフュラノン (asperfuranone) を生成する神秘的な遺伝子群が発見された. この発見は,十分に研究された真菌で新しい天然製品を発見する可能性を強調しています.
科学分野:
- 菌類学 菌類学とは
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- ゲノミクスゲノミクスとは
背景:
- アスペルギルス種のゲノム配列解析は,多くの特徴づけられていない二次代謝経路を明らかにしています.
- Aspergillus nidulansは27のポリケチド合成酵素 (PKS) を有しており,その中には,非常に減少したPKS (HR-PKS) と,隣接する非減少PKS (NR-PKS) が含まれています.
- これらの特定のPKS遺伝子の産物は知られていなかったため,未知の自然産物に対する神秘的な遺伝子群が示唆された.
研究 の 目的:
- 2つの隣接するPKS遺伝子を含むAspergillus nidulansの暗号的な遺伝子クラスタを調査する.
- この遺伝子クラスターによって生み出される新しい自然産物を特定し,特徴づけること.
- 新しく発見された化合物の生物合成経路を解明するために.
主な方法:
- PKS遺伝子を特定するためにAspergillus nidulansゲノムのバイオ情報分析.
- 遺伝子操作は,推定の転写活性化剤 (CtnRと同型) のプロモーターを誘導可能なプロモーター (alcA) に置き換えることを含む.
- 生物合成経路に関与する遺伝子を確認するための遺伝子消去研究.
- 新型ポリケチド製品を特定するための化学分析.
主要な成果:
- アスパーフュラノンという新しいポリケチドは,暗号的な遺伝子クラスタを誘導することによって,成功裏に生産されました.
- アスパーフラノンの生物合成経路は,隣接する2つのPKS遺伝子と5つの追加の遺伝子を含むことが確認されました.
- アスパーフルアノンの生物合成経路の提案は,遺伝子消去実験に基づいて確立されました.
結論:
- この研究では,アスペルギルス・ニドゥランス (Aspergillus nidulans) の以前に特徴づけられていない遺伝子クラスターから,新しいポリケチドであるアスペルフルアノン (asperfuranone) を成功裏に特定しました.
- ゲノムマイニングのアプローチは,十分に研究された生物でも,新しい自然産物の発見に有効です.
- この発見は,真菌の二次代謝に関する私たちの理解を広げ,アスペルフランオンの性質と応用に関するさらなる研究のための基盤を提供します.
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