標的型メタゲノミクス:環境の中で希少なトリプトファン・ディマー天然産物を発見する
Fang-Yuan Chang1, Melinda A Ternei1, Paula Y Calle1
1Laboratory of Genetically Encoded Small Molecules, The Rockefeller University, 1230 York Avenue, New York, New York 10065, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 15, 2015
まとめ
研究者らは,化学調査とターゲット環境DNA (eDNA) 図書館の生産を組み合わせて,希少な天然製品を発見しました. このアプローチは,新薬発見のための新しい生物合成遺伝子クラスターに効率的にアクセスします.
科学分野:
- 自然製品化学 自然製品化学
- メタゲノミクス メタゲノミクス
- 合成生物学 合成生物学とは
背景:
- 環境DNA (eDNA) からの天然製品の発見は,既存のライブラリをスクリーニングすることによってしばしば制限されます.
- 希少な生物合成遺伝子クラスターにアクセスするには,革新的なアプローチが必要です.
研究 の 目的:
- 希少なトリプトファン二酸化物 (TD) 化合物の発見のための標的化されたメタゲノミクス戦略を開発する.
- 環境源からの新しい生物活性型TDを特定し,特徴づけること.
主な方法:
- クロモピロロ酸合成酵素 (CPAS) の遺伝子多様性に関する化学・生物地理学的調査と,eDNAライブラリ生産を対象とした組み合わせ.
- eDNAから派生した遺伝子クラスターの伝統的および合成生物学に基づく異質的発現を採用した.
- 粗製のeDNA抽出物からCPAS遺伝子の系統遺伝分析を実施しました.
主要な成果:
- ハイドロキシスポリン (1) とリドゥクタスポリン (2) の2つの生物活性型TDを成功裏に生成しました.
- 前例のないピロリニウム・インドロカルバゾール核構造を持つ,同定された редуктаспорин (2).
- 新型TDコア構造に関連する生物活性プロファイルが実証されました.
結論:
- 独特の遺伝子配列のプレスクリーニングによって導かれる標的メタゲノミクスは,希少な天然製品の効率的な発見を可能にします.
- この戦略は,構造的にユニークで生物学的に興味深い分子へのアクセスを促進します.
- 特定された新しいTDコア構造は,将来の薬物開発の可能性を秘めています.
