JP2003530857A

JP2003530857A - グリコシル化されたハイブリッド産物およびその産生方法と利用

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Publication number: JP2003530857A
Application number: JP2001577503A
Authority: JP
Inventors: フランシスリードレイ，ピーター; ストーントン，ジェームズ; ガイッサー，サバイン
Original assignee: バイオティカテクノロジーリミティド
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2003-10-21
Anticipated expiration: 2021-04-17
Also published as: CA2405958A1; EP1278881B1; ES2338212T3; EP1278881A1; JP5037771B2; ATE453719T1; US20070092944A1; AU2001248588B2; US7482137B2; CA2405958C; AU4858801A; DK1278881T3; DE60140936D1; WO2001079520A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、グリコシル化されたハイブリッド産物、中でもポリケチドやグリコペプチドなどの天然産物と、その調製方法に関する。本発明は、特に、基質としてポリケチド、ペプチド、ポリケチド−ペプチドのいずれかを与えられたとき、クローニングした微生物のグリコシルトランスフェラーゼが特定のグリコシル化された誘導体を産生する能力を簡便にテストすることのできる組み換え細胞に関する。本発明は、外部から供給されたある範囲の鋳型アグリコンまたは内部で産生されたある範囲の鋳型アグリコンにある範囲の活性化された糖を結合させる能力をクローニングしたグリコシルトランスフェラーゼが有するかどうかを迅速にスクリーニングできる場合には、そのグリコシルトランスフェラーゼが、アグリコンと糖の両方の基質に対して驚くほどの柔軟性を示すことと、この方法によって、グリコシル化されたポリケチドを高い収率で生産できることを示す。こうすることにより、新しい糖を個々のポリケチド（遺伝子組み換えによって変化したポリケチドも含む）と結合させる問題だけでなく、糖を組み合わせて結合させることでポリケチド・ライブラリーの多様性を大きくする問題も解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の属する技術分野本発明は、グリコシル化されたハイブリッド産物、中でもポリケチドやグリコ
ペプチドなどの天然産物と、その調製方法に関する。本発明は、特に、基質とし
てポリケチド、ペプチド、ポリケチド−ペプチドのいずれかを与えられたとき、
クローニングした微生物のグリコシルトランスフェラーゼが特定のグリコシル化
された誘導体を産生する能力を簡便にテストすることのできる組み換え細胞に関
する。

【０００２】発明の背景ポリケチド・エリスロマイシンA、グリコペプチド・バンコマイシンなどの抗
菌化合物や、芳香族ポリケチド・ダウノルビシン、グリコペプチド−ポリケチド
・ブレオマイシンなどの抗腫瘍化合物といった数多く存在している天然産物が生
物活性を持つためには、グリコシル化が重要である。ポリケチドは、さまざまな
構造を有する多数の天然産物からなる1つの分類名であり、その中には、抗菌特
性やそれ以外の薬理学的特性を有する多くの化合物が含まれる。具体的には、エ
リスロマイシン、テトラサイクリン、ラパマイシン、アベルメクチン、モネンシ
ン、エポシロン、FK506などが挙げられる。中でも、ポリケチドは、放線菌族の
細菌に関係しており、ストレプトミケスによって豊富に産生される。ポリケチド
は、脂肪酸の生合成と同様の方法を用い、アシルチオエステルを濃縮する操作を
何回も繰り返すことによって合成される。天然のポリケチドに見られる構造上の
多様性は、（通常は）酢酸塩またはプロピオン酸塩を“出発”単位または“伸長
”単位として選択していることと、各濃縮操作の後に観測されるβ-ケト基の処
理度が異なることに起因する。処理ステップの具体例としては、還元してβ-ヒ
ドロキシアシルにすること、還元後に脱水して2-エノイルにすること、完全に還
元して飽和アシルチオエステルにすることなどが挙げられる。これら処理ステッ
プの結果として得られる立体化学産物も、鎖の各伸長サイクルごとに特徴がある
。ポリケチド鎖は、通常は、特別なやり方で環になっており、酵素によりさらに
修飾されて最終ポリケチドになる。リボソーム非依存性のペプチドシンテターゼ
により産生される天然のペプチドは、この活性化されたアミノ酸の場合には、同
様に何段階もの繰り返しを経て合成される。生まれる鎖は、同様にさらに修飾さ
れ、十分に生物活性のある分子となる。ポリケチドとペプチドが混合した化合物
（以後、ケチド単位とアミノ酸単位の両方を含むものと定義する）も知られてお
り、その生物活性は、やはりグリコシル化パターンとそれ以外の修飾パターンの
影響を受ける。このようにして生まれた化合物は、特に価値がある。というのも
、その中には、駆虫剤、殺虫剤、免疫抑制剤、抗真菌剤、抗菌剤などの用途が知
られている多数の化合物が含まれているからである。

【０００３】ストレプトミケスおよびそれと密接に関係している糸状菌族は、ポリケチド代
謝物を豊富に産生する。病気治療において重要なポリケチドがこれまでに多数同
定されているとはいえ、より強力な、あるいはまったく新しい生物活性を持った
新規なポリケチドが相変わらず必要とされている。14員環マクロライドやグリコ
ペプチドなどの抗生物質に対して耐性のある病原体の出現が疑いもなく増えてい
るということは、人類と動物の健康に重大な脅威が及んでいることを示している
。現在のところ、新規なポリケチド代謝物を得る方法としては、ストレプトミケ
スその他の天然の菌株を大規模にスクリーニングする方法などがある。それは、
役に立つ分子を直接産生させること、または増殖培地に添加する既存のポリケチ
ドを特定の誘導体に生物転換できる酵素活性の存在を見つけ出すことを目的とし
ている。こうした方法は時間とコストがかかる。また、全細胞を用いた生体内変
化が、副反応によって、あるいは生物転換を起こす細胞内酵素の濃度または活性
が低いことによって制限される可能性がある。生物活性のあるポリケチドは複雑
であるため、完全な化学的合成を大規模に行なうことは容易でない。既存のポリ
ケチドを化学的に修飾することが広く行なわれてきたが、この方法では望ましい
多くの変更を施すことは容易でない。

【０００４】他方で、ポリケチド・シンターゼをコードする遺伝子を遺伝子工学で作ること
により変化したポリケチドを生合成する方法、ポリペプチド・シンターゼをコー
ドする遺伝子を遺伝子組み換えで作ることによりリボソームによらずに合成され
たポリペプチドを生合成する方法が開発されている。ポリケチドの生合成は、ポ
リケチド・シンターゼとして知られる一群の鎖形成酵素によって開始される。2
種類のポリケチド・シンターゼ（PKS）が放線菌において報告されている。1つは
タイプIのPKSと呼ばれ、マクロライド系のエリスロマイシン、オレアンドマイシ
ン、アベルメクチン、ラパマイシンのためのPKSがその代表的なものである。こ
のタイプのIのPKSは、ポリケチド鎖伸長の各サイクルに対応する別々の酵素群ま
たは“伸長モジュール”からなる（Cortes, J.他、Nature、第248巻、176〜178
ページ、1990年）。この明細書で用いる“伸長モジュール”という用語は、β-
ケトアシル-ACPシンターゼ（“KS”）ドメインから次のアシルキャリヤータンパ
ク質（“ACP”）ドメインまでの連続したドメイン群のことを意味し、この伸長
モジュールが、ポリケチド鎖伸長の1サイクルを実行する。

【０００５】エリスロマイシン産生PKS（6-デオキシエリスロノリドBシンターゼ（DEBS）と
しても知られる）のモジュール5にあるケトレダクターゼ・ドメインにおいてDNA
をコードしている部分にフレーム内欠失があると、エリスロマイシンのアナログ
である5,6-ジデオキシ-3-α-ミカロシル-5-オキソエリスロノリドB、5,6-ジデオ
キシ-5-オキソエリスロノリドB、5,6-ジデオキシ, 6β-エポキシ-5-オキソエリ
スロノリドBが形成されることがわかっている（Donadio, S.他、Science、第252
巻、675〜679ページ、1991年）。同様に、DEBSのモジュール4にあるエノイルレ
ダクターゼ・ドメインの活性部位の残基を、対応するPKSをコードしているDNAの
遺伝子組み換えによって変化させ、サッカロポリスポラ・エリトラエアに導入す
ると、6,7-無水エリスロマイシンCが産生された（Donadio, S.他、Proc. Natl.
Acad. Sci. USA、第90巻、7119〜7123ページ、1993年）。WO 93/13663には、DEB
S遺伝子にさらに別のタイプの遺伝子操作をすると、変化したポリケチドを産生
させうることが記載されている。しかしこのような数多くの試みは、何も産生さ
せないことが報告されている（Hutchinson, C.R.とFujii, I.、Annu. Rev. Micr
obiol.、第49巻、201〜238ページのうちの231ページ、1995年）。

【０００６】 WO 98/01546には、2つ以上の天然PKSに由来する（特に、異なる生物に由来す
る）PKS遺伝子の一部を利用して遺伝子組み換えによりハイブリッドのタイプIの
PKS遺伝子を作ることと、このような組み換え遺伝子を利用して変化したポリケ
チド代謝物を産生させることが記載されている。もう一方のPKSはタイプIIのPKSと呼ばれ、芳香族化合物のシンターゼがその代
表的なものである。タイプIIのPKSは、鎖伸長のための活性酵素群を1つしか含ん
でおらず、それが連続したサイクルで再使用される（Bibb, M.J.他、EMBO J.、
第8巻、2727〜2736ページ、1989年；Sherman, D.H.他、EMBO J.、第8巻、2717〜
2725ページ、1989年；Fernandez-Moreno, M.A.他、J. Biol. Chem.、第267巻、1
9278〜19290ページ、1992年）。タイプIIのPKSのための“伸長”単位は、一般に
酢酸塩単位であり、特定のシクラーゼが存在していると、完全な鎖を環化して芳
香族化合物にするための好ましい経路が決まってしまう（Hutchinson, C.R.とFu
jii, I.、Annu. Rev. Microbiol.、第49巻、201〜238ページ、1995年）。ハイブ
リッド・ポリケチドは、タイプIIのPKS遺伝子を含むDNAのクローンを、別のタイ
プIIのPKS遺伝子クラスターを含む菌株に導入することによって得られている。
例えば、アクチノロジン（青色染色したストレプトミケス・コエリコロルからの
ポリケチド）に関する遺伝子クラスターに由来するDNAを、ストレプトミケス・
ガリレウスというアントラキノン・ポリケチド産生菌株に導入する（Bartel, P.
L.他、J. Bacteriol.、第172巻、4816〜4826ページ、1990年）。

【０００７】タイプIIのPKSをストレプトミケス・コエリコロルを宿主細胞にして発現させ
るときにタイプIIのPKS内でポリケチド鎖伸長に必要なドメインの最少数（“最
少PKS”）が、例えばWO 95/08548に規定されている。それは、actI遺伝子の産物
である以下の3種類のポリペプチドを含まねばならないというものである。まず
最初はKSである。2番目は、CLFという名称のポリペプチドである。このCLFは、K
Sと接する末端部のアミノ酸配列がKSと似ているが、KSの重要な活性部位の残基
、すなわちシステイン残基が、グルタミン残基で置換されているか、グルタミン
酸残基で置換されている（whiE遺伝子産物（Chater, K.F.とDavis, N.K.、Mol.
Microbiol.、第4巻、1679〜1691ページ、1990年）などの胞子色素のPKSの場合）
。そして最後がACPである。CLFは、最少PKSによって産生されるポリケチド鎖の
鎖の長さを決める因子であることが、例えばWO 95/08548に述べられている。し
かしストレプトミケス・グラケスケンスを宿主細胞としてオクタケチド・アクチ
ノロジンに関するCLFをデカケチド・テトラセノマイシンに関するCLFの代わりに
用いる場合には、ポリケチド産物がデカケチドからオクタケチドに変化しないこ
とが見いだされている（Shen, B.他、J. Am. Chem. Soc.、第117巻、6811〜6821
ページ、1995年）。CLFの機能が正しく特定されていないことを反映して、別の
命名法として、KSをKSαと呼び、CLFをKSβと呼ぶことが提案されている（Meure
r, G.他、Chemistry and Biology、第4巻、433〜443ページ、1997年）。最近の
国際特許出願WO 00/00618には、CLFと、タイプIのPKSの多酵素におけるその等価
物であるいわゆるKSQドメインとが、ポリケチド鎖の合成開始に関係しているこ
とが示されている。例えばWO 95/08548には、アクチノロジンPKS遺伝子を他のタ
イプIIのPKS遺伝子クラスターからの異種DNAで置換してハイブリッド・ポリケチ
ドを得ることが記載されている。

【０００８】このようにタイプIとタイプIIの両方のPKS遺伝子を遺伝子組み換えで作れるた
め、ポリケチドの生合成を組み合わせて新規な天然産物のさまざまなライブラリ
ーを作り、そのライブラリーをスクリーニングすることにより、望ましい生物活
性を有するものを見つけ出せる可能性が出てくる。しかし組み換えPKS遺伝子に
よって産生されたアグリコンは全部ではなく一部だけがグリコシルトランスフェ
ラーゼやそれ以外の修飾酵素により処理され、成熟ポリケチドのアナログになる
可能性がある。したがってそのような新規なアグリコンをグリコシル化された特
定の産物に効果的に変換するには、追加プロセスが必要とされる。さらに、クロ
ーニングした別のグリコシルトランスフェラーゼと活性化された糖の別の補体と
を含む組み換え細胞を利用した効果的なグリコシル化法が考案されると、コンビ
ナトリアル・ポリケチド・ライブラリーの多様性を顕著に大きくする新しい手段
となろう。

【０００９】グリコシル化が生物活性に影響を及ぼすことは周知であるため、特定の糖単位
が合成されてポリケチド代謝物およびポリペプチド代謝物に結合するプロセスを
制御する遺伝子と酵素に関する研究が精力的に行なわれてきた（概説に関しては
、Trefzer, A.他、Natural Products Reports、第16巻、283〜299ページ、1999
年を参照のこと）。そのような代謝物（例えば非常に多くの異なるデオキシヘキ
ソースとデオキシアミノヘキソース）の研究により、見つかったグリコシル置換
のタイプはが極めて多彩であることが明らかになった（概説に関しては、Liu, H
.-W.とThorson, J.S.、Annu. Rev. Microbiol.、第48巻、223〜256ページ、1994
年を参照のこと）。グルコシル化された多数のポリケチドとペプチドに関する生
合成遺伝子クラスターをシークエンシングすることにより、そのような糖生合成
遺伝子の存在が明らかになるとともに、グルコシル基を糖の活性化された形態（
例えばdTDP-またはdUDP-の形態）からアグリコン受容体に転移させるグリコシル
トランスフェラーゼをコードしている遺伝子の存在が明らかになった。例えばサ
ッカロポリスポラ・エリトラエアの中にあるエリスロマイシン生合成遺伝子クラ
スターのeryB遺伝子とeryC遺伝子は、それぞれL-ミカロースおよびD-デソサミン
を生合成してそれをエリスロマイシンAのアグリコン前躯体に結合させることに
関与していることが明らかになった（Dhillon, N.他、Mol. Microbiol.、第3巻
、1405〜1414ページ、1989年；Haydock他、Mol. Gen. Genet.、第230巻、120〜1
28ページ、1991年；Salah-Bey, K.他、Mol. Gen. Genet.、第257巻、542〜553ペ
ージ、1998年；Gaisser, S.他、Mol. Gen. Genet.、第258巻、78〜88ページ、19
98年；Gaisser, S.他、Mol. Gen. Genet.、第256巻、239〜251ページ、1997年；
Summers, D.他、Microbiology、第143巻、3251〜3262ページ、1997年）。WO 97/
23630とWO 99/05283のどちらにも、特定の1つの糖生合成遺伝子を除去すること
により変化したエリスロマイシンを調製すると、変化した糖がアグリコンに結合
することが記載されている。したがってWO 99/05283には、例えばデソサミンが
ミカミノースで置換されたエリスロマイシン（eryCIVノックアウト）またはデス
メチルミカロシル・エリスロマイシン（eryBIIIノックアウト）が、低レベルで
はあるが検出可能なレベルで産生されることが記載されている。他方、デソサミ
ンがD-キヌボースで置換されたメチマイシンのアナログ（Borisova, S.A.他、Or
g. Lett.、第1巻、133〜136ページ、1999年）、またはミクロモノスポラ・エキ
ノスポラからのカリケアマイシン遺伝子クラスターのcalH遺伝子をメチマイシン
産生菌株に組み込むことによって得られるメチマイシンのアナログ（Zhao, L.他
、J. Am. Chem. Soc.、第121巻、9881〜9882ページ、1999年）が生産されている
。同様に、バンコマイシンを産生するアミコラトプシス・オリエンタリスからク
ローニングしたグリコシルトランスフェラーゼを用い、アメリカ合衆国特許第5,
871,983号に従ってD-キシロースまたはD-グルコースを互いに密接な関係のある
グリコペプチドのアグリコンに結合させることにより、ハイブリッド・グリコペ
プチドが生産されている（Solenberg, P.他、Chem. Biol.、第4巻、195〜202ペ
ージ、1997年）。個々の糖生合成遺伝子の突然変異体と、立体特異性が異なる似
た遺伝子との間の種間の作製を利用することにより、ハイブリッド芳香族ポリケ
チドも産生されている。したがって、天然のダウノサミンの代わりに4'エピ-ダ
ウノサミンが組み換えストレプトミケス・ペウケティウスの中に産生され、それ
がダウノサミン・グリコシルトランスフェラーゼによってアグリコンと結合し、
ドキソルビシンの代わりに抗腫瘍誘導体であるエピルビシンが生成される（Madd
uri, K.他、Nature Biotechnology、第16巻、69〜74ページ、1998年）。これら
のすべてのケースにおいては、グリコシルトランスフェラーゼの特異性により、
活性化された別の糖を置換することが可能になったが、アグリコンとグリコシル
トランスフェラーゼは互いに異種ではなかった。ストレプトミケス・アンティビ
オティクスのオレアンドロース・グリコシルトランスフェラーゼoleG2をクロー
ニングしてエリスロマイシンを産生するサッカロポリスポラ・エリトラエアに組
み込むと、C-3位のクラジノース／ミカロースがラムノースで置換された新規な
エリスロマイシンが、他の産物とともに得られた（Doumith, M.他、Mol. Microb
iol.、第34巻、1039〜1048ページ、1999年）。宿主細胞が活性化されたラムノー
スを産生すること、また、グリコシルトランスフェラーゼoleG2が活性化された
ラムノースを引き寄せるとき、存在していることがわかっている活性化されたミ
カロースと競合することが推定された。

【００１０】発明の要約本発明は、外部から供給されたある範囲の鋳型アグリコンまたは内部で産生さ
れたある範囲の鋳型アグリコンにある範囲の活性化された糖を結合させる能力を
クローニングしたグリコシルトランスフェラーゼが有するかどうかを迅速にスク
リーニングできる場合には、そのグリコシルトランスフェラーゼが、アグリコン
と糖の両方の基質に対して驚くほどの柔軟性を示すことと、この方法によって、
グリコシル化されたポリケチドを高い収率で生産できることを示す。こうするこ
とにより、新しい糖を個々のポリケチド（遺伝子組み換えによって変化したポリ
ケチドも含む）と結合させる問題だけでなく、糖を組み合わせて結合させること
でポリケチド・ライブラリーの多様性を大きくする問題も解決できる。特に驚く
べきなのは、グリコシル化された新規な産物を、1つ以上の要素が互いに異種で
ある系において産生させうることである。なお要素の選択は、鋳型アグリコン、
糖の一部、グリコシルトランスフェラーゼ、宿主、および／または糖の上記一部
が鋳型アグリコンに結合する前または結合した後にその糖の一部を修飾すること
のできる酵素をコードしている遺伝子の中から行なう。好ましい実施態様では、
2つ、3つ、4つの要素、またはすべての要素が互いに異種である。

【００１１】したがって、本発明の第1の特徴によれば、糖の1つ以上の部分を鋳型アグリコ
ンに転移させることによってグリコシル化されたハイブリッド産物を産生させる
ため、グリコシルトランスフェラーゼ（GT）をコードしている核酸を用いて微生物宿
主細胞を形質転換し、鋳型アグリコンをGTに供給することによりGTに糖の1つ以上の部分をその鋳型
アグリコンに転移させてグリコシル化されたハイブリッド産物を産生させる操作
を含む方法において、上記の糖の1つ以上の部分、鋳型アグリコン、グリコシルトランスフェラーゼ
、宿主細胞のいずれかが他の要素と異種である方法が提供される。

【００１２】グリコシル化されたハイブリッド産物は、ダウミスら（上記文献）が報告して
いる化合物M1〜M4（例えばC-3位のクラジノース／ミカロースがラムノースで置
換されているエリスロマイシン）とは異なっていることが好ましい。別の特徴によれば、本発明により、グリコシルトランスフェラーゼ（GT）をコ
ードしている核酸を用いて形質転換された宿主細胞であって、GTが宿主細胞とは
異種であり、GTが宿主細胞内で糖の1つ以上の部分を鋳型アグリコンに転移させ
ることによりグリコシル化されたハイブリッド産物が産生される宿主細胞が提供
される。

【００１３】さらに別の特徴によれば、本発明により、グリコシル化されたハイブリッド産
物の産生方法であって、上記の宿主細胞を培養し、その結果産生された産物を単
離する操作を含む方法が提供される。鋳型アグリコンを宿主細胞に供給する実施
態様では、宿主細胞が鋳型アグリコンを産生するのではなく、鋳型アグリコンを
宿主細胞に提供する追加ステップを含むことが可能である。

【００１４】さらに別の特徴によれば、本発明により、この明細書に記載したいずれかの方
法によって得ることのできるグリコシル化されたハイブリッド産物が提供される
。本発明のいくつかの実施態様では、“グリコシル化されたハイブリッド産物”
は、鋳型アグリコンと糖の一部が互いに異種のグリコシル化されたハイブリッド
産物である。この明細書に記載した方法では、グリコシル化されたハイブリッド
産物の産生または修飾に用いる系の1つ以上の要素は互いに異種であってよい。
なお要素としては、鋳型アグリコン、糖の一部、微生物の菌株／宿主細胞、糖の
一部を鋳型アグリコンに結合させる触媒となるグリコシルトランスフェラーゼ、
糖の一部が鋳型アグリコンに結合する前または結合した後にその糖の一部を修飾
することのできる修飾遺伝子などが挙げられる。グリコシル化されたハイブリッ
ド産物に対しては、菌株を用いて、または培地から単離した後に、さらにプロセ
シングまたは誘導体化を行なうこともできる。

【００１５】本発明では、“鋳型アグリコン”は、例えばグリコシルトランスフェラーゼに
よるプロセシングを通じて活性化された糖の1つ以上の部分を鋳型に転移させる
ことのできるポリケチド、ペプチド、ポリケチド−ペプチド混合物のいずれかで
ある。鋳型アグリコンにおけるグリコシル化には、異種GTによって導入される以
外の形態のグリコシル化が含まれていてもよい。細胞は、異種の1つ以上の修飾
遺伝子をさらに含んでいてもよい。修飾遺伝子としては、例えば、糖の一部を鋳
型アグリコンに結合させる前または結合させた後にその糖の一部に対してメチル
基の転移、ヒドロキシル化、エポキシ化といった反応を行なわせることのできる
酵素または他のタンパク質をコードしている遺伝子が挙げられるが、それだけに
限られるわけではない。別の方法として、あるいは以上に加えて、同種の1つ以
上の修飾遺伝子を除去または修飾することにより、ハイブリッド産物にさらに多
様性を持たせることができる。

【００１６】いくつかの実施態様では、鋳型アグリコンは、微生物の菌株により産生させる
ことができる。この菌株は、天然のもの、または鋳型を産生させることのできる
1つ以上の遺伝子または遺伝子クラスターを用いて形質転換したもののいずれか
である。例えば微生物の菌株が自然にポリケチドを産生する場合には、この菌株
の内部で産生されたポリケチド・鋳型アグリコンを用いること、または遺伝子組
み換えによってこの菌株によるこの鋳型の産生をなくすか不活性化することが可
能である。後者の場合、例えば後述するスクリーニング法において、細胞を1つ
以上のPKS遺伝子またはPKS遺伝子クラスターで形質転換して異種の鋳型を産生さ
せることと、1つ以上の鋳型を外部から宿主細胞に供給することの両方またはい
ずれか一方を実行することが可能である。

【００１７】すでに説明したように、アグリコンは、タイプIまたはタイプIIの1つまたは複
数の組み換えポリケチド・シンターゼ遺伝子をさらにクローニングして組み込ん
だ宿主細胞に産生させることができる。組み換えPKS遺伝子としては、天然のPKS
遺伝子、突然変異した天然のPKS遺伝子、ハイブリッドPKS遺伝子のいずれかが可
能である。なおハイブリッドPKS遺伝子は、少なくとも2つの異なる天然のタイプ
IのPKS遺伝子クラスターまたはタイプIIのPKS遺伝子クラスターからの部分で構
成される。また、組み換えPKS遺伝子としては、タイプIまたはタイプIIのハイブ
リッドPKS遺伝子のライブラリーも可能である。PKS遺伝子集合体の具体例として
は、タイプIのポリケチド・マクロライド系抗生物質であるリファマイシン、ア
ベルメクチン、ラパマイシン、イムノマイシン、エリスロマイシン、ナルボマイ
シン、オレアンドマイシン、ピクロマイシン、スピラマイシン、チロシンを産生
する遺伝子；アンフォテリシンB、カンジシジン、ニスタチン、ピマリシンなど
のポリエンを産生する遺伝子；モネンシン、サリノマイシン、セムドゥラマイシ
ン、テトロナシンなどのポリエーテルを産生する遺伝子；アクチノロジン、ダウ
ノルビシン、オキシテトラシクリン、テトラシクリンなどのタイプIIのポリケチ
ドを産生する遺伝子が挙げられる。

【００１８】好ましい宿主細胞菌株は放線菌であり、より好ましい菌株として挙げられるの
は、サッカロポリスポラ・エリトラエア、ストレプトミケス・コエリコロル、ス
トレプトミケス・アウェルミティリス、ストレプトミケス・グリセオフスクス、
ストレプトミケス・キンナモネンシス、ストレプトミケス・フラディアエ、スト
レプトミケス・ロンギスポロフラウス、ストレプトミケス・ヒュグロスコピクス
、ミクロモノスポラ・グリセオルビダ、ストレプトミケス・ラサリエンシス、ス
トレプトミケス・ウェネズエラエ、ストレプトミケス・アンティビオティクス、
ストレプトミケス・リウィダンス、ストレプトミケス・リモスス、ストレプトミ
ケス・アルブス、アミコラトプシス・メディテッラネイ、ストレプトミケス・ツ
クバエンシスなどである。好ましい菌株と、それを本発明で使用するのに合った
形態にするのに好ましい修飾の具体例を以下に説明する。

【００１９】本発明で使用するのに適切なグリコシルトランスフェラーゼ（GT、それが生合
成される通常の状況、通常の基質特異性を記載する）としては以下のものがある
。サッカロポリスポラ・エリトラエアのエリスロマイシン経路からのデソサミニ
ルトランスフェラーゼeryCIIIとミカロシルトランスフェラーゼeryBV。

【００２０】ミクロモノスポラ・メガロミケアのメガロマイシン経路からのデソサミニルト
ランスフェラーゼmegCIII、ミカロシルトランスフェラーゼmegBV、メゴサミニル
トランスフェラーゼ。ストレプトミケス・アンティビオティクスのオレアンドマイシン経路からのオ
レアンドロシルトランスフェラーゼoleG2（ラムノースとオリボースも転移させ
る）とデソサミニルトランスフェラーゼoleG1。

【００２１】ストレプトミケス・フラディアエのチロシン経路からのミカミノシルトランス
フェラーゼtylMII、デオキシアローストランスフェラーゼtylN、ミカロシルトラ
ンスフェラーゼtylCV。ストレプトミケス・ミカロファキエンスのミデカマイシン経路からのミカミノ
シルトランスフェラーゼmidI、デオキシアローストランスフェラーゼ、ミカロシ
ルトランスフェラーゼ。

【００２２】ストレプトミケス・ウェネズエラエのピクロマイシン／ナルボマイシン経路か
らのデソサミニルトランスフェラーゼdesVII。サッカロポリスポラ・スピノサのスピノシン経路からのラムノシルトランスフ
ェラーゼとフォロサミニルトランスフェラーゼ。ストレプトミケス・ノドススのアンフォテリシン経路からのミカミノシルトラ
ンスフェラーゼamphDI。

【００２３】ストレプトミケス・アウェルミティリスのアベルメクチン経路からのオレアン
ドロシルトランスフェラーゼ。ストレプトミケスのニスタチン経路からのミカミノシルトランスフェラーゼ。アクチノプラネス・カエルレンスのポリエン67-121C経路からのミコサミニル
トランスフェラーゼ、マンノシルトランスフェラーゼ（ミコサミンに転移させる
）。

【００２４】ストレプトミケス・オリワケアオウスTu2353のエロラマイシン経路からのラム
ノシルトランスフェラーゼelmGT。ストレプトミケス・アルギラケウスのミトラマイシン経路からのオリボシルト
ランスフェラーゼmtmGIV。ストレプトミケス・ペウケティウスのダウノマイシン経路からのダウノサミニ
ルトランスフェラーゼdnrS。

【００２５】ストレプトミケス・フラディアエTu2717のウルダマイシン経路からのロジノシ
ルトランスフェラーゼurdGT1c、オリボシルトランスフェラーゼurdGT1b、ロジノ
シルトランスフェラーゼurdGT1a、オリボシルトランスフェラーゼurdGT2。

【００２６】上記の方法は、鋳型アグリコンの産生および／またはそれに続くプロセシング
に関与する微生物宿主細胞内の1つ以上の遺伝子を除去または不活性化し、天然
の鋳型アグリコンまたは産物の産生を抑制または変更するステップをさらに含ん
でいることが好ましい。

【００２７】さらに別の特徴によれば、本発明により、グリコシル化された複数のハイブリ
ッド産物を産生することのできるライブラリーを生成するため、 1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼ（GT）をコードしている核酸を用い
て微生物宿主細胞を形質転換し、 1つ以上の鋳型アグリコンをGTに供給することによりGTに糖の1つ以上の部分を
鋳型アグリコンに転移させてグリコシル化された上記複数のハイブリッド産物を
産生させる操作を含む方法において、上記の糖の1つ以上の部分、鋳型アグリコン、グリコシルトランスフェラーゼ
、宿主細胞のいずれかが他の要素と異種である方法が提供される。

【００２８】さらに別の特徴によれば、本発明により、望む特性を有するグリコシル化され
たハイブリッド産物を見つけるためにライブラリーをスクリーニングする操作を
さらに含む方法が提供される。好ましい実施態様では、このライブラリーは、グリコシル化された2つのハイ
ブリッド産物を含んでいるが、グリコシル化されたハイブリッド産物を少なくと
も10個含んでいることがより好ましく、グリコシル化されたハイブリッド産物を
少なくとも50個含んでいることがさらに好ましく、グリコシル化されたハイブリ
ッド産物を少なくとも100個含んでいることがそれ以上に好ましい。

【００２９】一実施態様では、本発明により、グリコシル化されたハイブリッド産物のスク
リーニング方法であって、 1つの微生物宿主細胞、または2つ以上の異なる微生物宿主細胞を、それぞれ、
その微生物菌株と異種のグリコシルトランスフェラーゼ（GT）をコードしている
核酸を用いて形質転換して作ることにより宿主細胞のライブラリーを形成し、このライブラリーを1つ以上の鋳型アグリコンに供給し、このライブラリーをスクリーニングして、GTによって産生されたグリコシル化
されたハイブリッド産物の中から糖の1つ以上の部分を鋳型アグリコンに転移さ
せたものを探す操作を含む方法が提供される。

【００３０】この明細書の方法は、グリコシル化された望むハイブリッド産物を産生する宿
主細胞を単離し、それをさらに処理（例えば細胞を培養し、産生された産物を単
離）して産物が大量に得られるようにする操作を含んでいることが好ましい。ハ
イブリッド産物の多様性を最大にするためには、スクリーニング法において、少
なくとも2つの異なる宿主細胞、および／または、鋳型アグリコン、および／ま
たは、グリコシルトランスフェラーゼ、および／または、活性化された糖の一部
、および／または、糖の一部を鋳型アグリコンに転移させる前または転移させた
後にその糖の一部を修飾することのできる異種の修飾遺伝子を使用することが好
ましい。使用する異なる細胞および／または鋳型は、少なくとも3つであること
がより好ましく、少なくとも5つであることがさらに好ましく、少なくとも10で
あることがさらに好ましく、少なくとも20であることがさらに好ましく、少なく
とも50であることが最も好ましい。

【００３１】このスクリーニング法により、多数の新規なハイブリッド産物を生成させてス
クリーニングすることができるため、生成させてテストする産物の数と多様性が
最大になる。望ましいハイブリッド産物は、その（例えば抗生物質としての）生
物活性によって検出することができる。本発明を利用した別の多くの方法でハイブリッド・グリコシドを産生させうる
ことは、当業者には明らかであろう。例えば、（1）必要なすべての遺伝子を、別々に、または単一のカセットとして同じ細
胞に入れることによって、あるいは（2）発現したいくつかの遺伝子を含む組み換え細胞を用いた1回の発酵による
産物を、今度は発現した残りの遺伝子を含む2回目の生体内変化を起こさせる菌
株に供給するという具合に段階式に行なうことによって可能である。

【００３２】後者の場合、本発明の方法には、鋳型アグリコンと糖の一部のいずれか一方を第1の宿主細胞の中で第1の産物と
して産生させ、必要に応じてこの第1の産物を第1の宿主細胞の培養物から精製し、この第1の産物を、鋳型アグリコンと糖の一部のうちで残っているほうをコー
ドしている1つ以上の遺伝子と、1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼとを含
む第2の宿主細胞に添加することにより、糖の一部をグリコシルトランスフェラ
ーゼに転移させてグリコシル化されたハイブリッド産物を産生させる操作を含め
ることができる。

【００３３】第1の産物は、精製の程度がさまざまでよい。すなわち第1の産物は、濾過した
上清として、あるいは単離した形態で、あるいは第2の宿主細胞での産生に問題
のない任意の精製度で使用することが可能である。いくつかの実施態様では、宿主細胞は、クローニングして発現させる糖生合成
遺伝子をさらに含むことが可能である。含まれる遺伝子は、天然のデオキシ糖ま
たは新規なデオキシ糖を供給するのに必要な全遺伝子群（例えば放線菌細胞に共
通する代謝中間物から活性化されたdTDP-ミカロースを作るのに必要とされる、
サッカロポリスポラ・エリトラエアなどからのあらゆる特異的eryB遺伝子）、あ
るいは、いくつかの遺伝子が失われているために変化した状態になった活性化さ
れた糖を提供する遺伝子群、あるいは内部デオキシヘキソース生合成経路によっ
て産生される活性化された糖のタイプを変更するいくつかの個々の遺伝子だけで
ある。したがって、本発明により、鋳型アグリコンを修飾する1つ以上の遺伝子
を用いて宿主細胞を形質転換することができる。それは、例えば、鋳型の既存の
機能を変化させることを目的としてグリコシル化が可能な別の位置を提供するた
め、あるいは、グリコシル化されたハイブリッド産物を下流でプロセシングする
ことに関与する別の位置を提供するためである。

【００３４】細胞内部でのポリケチドの生合成を特異的に抑制するセルレニンの存在下で細
胞をさらに培養すること、および／または、細胞内に天然の状態で存在している
1つ以上のPKS遺伝子を突然変異させて除去または不活性化することができる。い
ずれの場合にも、供給されたアグリコンとの競合が減る。さらに別の特徴によれば、本発明により、この明細書に記載したいずれかの方
法によって得ることのできるグリコシル化されたハイブリッド産物が提供される
。

【００３５】さらに別の特徴によれば、本発明により、糖の一部を鋳型アグリコンに結合さ
せることによって得られる、グリコシル化された新規なハイブリッド産物が提供
される。ハイブリッド産物の例としては、（a）7位においてエリスロノリドに結合した1つ以上の天然の糖、（b）エリスロノリドに結合した1つ以上のラムノースまたは置換された（例え
ばメチル基）ラムノース、（c）エリスロノリドに結合した1つ以上のミカロースまたは置換されたミカロ
ース、エリスロノリド（例えばエリスロノリドB）上に（a）、（b）、（c）の糖置換
基を組み合わせたもののいずれかを含むハイブリッド産物が挙げられる。

【００３６】エリスロマイシンの鋳型に基づくハイブリッド産物の例としては、（a）7位においてエリスロマイシンに結合した1つ以上の天然の糖、（b）エリスロマイシンに結合した1つ以上のミカロースまたは置換されたミカ
ロース、（c）エリスロマイシンに結合した1つ以上のミカミノースまたは置換されたミ
カミノース、エリスロマイシン（例えばエリスロマイシンA）上に（a）、（b）、（c）の糖
置換基を組み合わせたもののいずれかを含むハイブリッド産物が挙げられる。

【００３７】チラクトンの鋳型に基づくハイブリッド産物の具体例としては、（a）チラクトンに結合した1つ以上のグルコースまたは置換されたグルコース
、（b）チラクトンに結合した1つ以上のデソサミノースまたは置換されたデソサ
ミノース、（c）チラクトンに結合した1つ以上のミカミノースまたは置換されたミカミノ
ース、（d）チラクトンに結合した1つ以上のラムノースまたは置換されたラムノース
、（a）、（b）、（c）、（d）の糖置換基の組み合わせ（例えばラムノースとミ
カミノース）がチラクトンに結合したもの（例えば23-O-ラムノシル-5-O-ミカミ
ノシル-チラクトン）のいずれかを含むハイブリッド産物が挙げられる。

【００３８】本発明のハイブリッド産物の特別な例としては、 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB、 3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB、 3-O-(2',3',4'-トリス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB、 3-O-ミカロシル-エリスロノリドB、 8a-ヒドロキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドB、 8,8a-エポキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドB、 8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドB、 8-ヒドロキシ-6-デオキシエリスロノリドB、 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンD、 3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンD、 3-O-(2',3',4'-トリス-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンD、 5-O-ミカミノシル-エリスロマイシンA、 5-O-ミカミノシル-4''-O-ミカロシル-エリスロマイシンA、 5-O-グルコシル-チラクトン、 5-O-デソサミニル-チラクトン、 23-O-ラムノシル-5-O-ミカミノシル-チラクトン、 5-O-(2'-O)-ビス-グルコシル-チラクトン、 3-O-ラムノシル-8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドB、 3-O-ラムノシル-8,8a-ジヒドロキシ-エリスロノリドB、 3,5-ジ-O-ミカロシル-エリスロノリドBがある。

【００３９】さらに別の特徴によれば、本発明により、この明細書に記載した方法を実行す
るため、宿主細胞を形質転換する遺伝子群を組み立てて1つのカセットにする方
法が提供される。グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子とメチルトランスフェラ
ーゼ遺伝子をさまざまに組み合わせた遺伝子カセットを作製する方法は、以前に
報告されている方法（WO 00/77181A2）に変更を施し、actII-Orf4調節遺伝子の
制御下で発現させる遺伝子カセットを構成するというものである。適切な菌株を
バックグラウンドにしてこれら遺伝子カセットを発現させるというのは、新規な
ポスト-PKS修飾ポリケチドを、ランダムに、または制御下で産生させる強力な方
法である。この方法は、XbaI制限部位をPCR断片の3'末端と5'末端に導入するこ
とに基づいている。バックグラウンドの菌株のDamメチラーゼに対して感受性の
あるPCR断片の5'末端にXbaI部位を導入すると、この部位がXbaIによってそれ以
上に消化されることがなくなる。各遺伝子のシャイン−ダルガーノ配列の5'末端
を残したままにするため、これら遺伝子を含むpSG142由来の構造体を鋳型として
用いた。dam^-宿主菌株（例えば、大腸菌ET 12567、McNeil他、Gene、第111巻、6
1〜68ページ、1992年）から単離したプラスミドDNAを用いると、増幅した遺伝子
をXbaI断片として単離することができる。大腸菌DH10Bなどの活性なDamメチラー
ゼを含む宿主菌株を用いると、これら断片を順番にクローニングして遺伝子カセ
ットに組み込むことができる。この方法により、同じやり方を何度も繰り返すこ
とによって長さと順番が異なる遺伝子カセットを構成する手段が提供される。こ
こに説明したこのやり方に関する概略と単離した遺伝子カセットを図18に示す。
いくつかのケースでは、ヒスチジン・タグをコードする核酸を遺伝子カセットの
3'末端に融合した場合に、末端の遺伝子の発現が驚くほど増加した。

【００４０】上記宿主細胞の中に2つ以上の遺伝子を導入して発現させる必要がある場合に
は、必要なすべての遺伝子産物の同等な発現を保証しながらいかにしてこの目的
を達するかについて、当業者であれば多数の方法が容易に思い浮かぶであろう。
しかし本発明により、この目的を達成するための新規な方法と発現カセットがさ
らに提供される。一実施態様では、糖経路の個々の遺伝子、あるいは異種修飾遺
伝子、あるいは両方のタイプの遺伝子を先頭から末尾まで段階を追って連続的に
組み立てることができる。そのため、これら遺伝子を共通した1つのプロモータ
の制御下にある単一のDNA領域に置くことができるだけでなく、単一のユニット
またはカセットとしてのこれら遺伝子に対して同時にさらに遺伝子操作を行なう
ことも容易にできる。このようなカセットの一部を構成している各遺伝子は、天
然の遺伝子でも修飾した遺伝子でもよく、天然遺伝子を合成したものでもよい。
なお天然の遺伝子は、上記宿主細胞から得られたもの、あるいは上記宿主細胞と
は異種のものが可能である。

【００４１】したがって、さらに別の特徴によれば、本発明により、1つ以上のグリコシル
トランスフェラーゼ遺伝子と、プロモータの制御下で作用可能式に連結した1つ
以上の補助遺伝子とを含む発現カセットが提供される。すでに説明したように、
発現カセットを用いて形質転換した宿主細胞に糖の1つ以上の部分を産生させ、
次いでその部分を鋳型アグリコンに転移させることが可能であるためには、補助
遺伝子として、1つ以上の糖（“糖経路の遺伝子”）の生合成に関与するタンパ
ク質をコードしている遺伝子を利用することができる。異種補助遺伝子の別の例
としては、糖の一部をGTによってアグリコンに転移させる前または転移させた後
にその糖の一部または鋳型アグリコンのプロセシングを行なうことに関与する酵
素が挙げられる。そのような酵素の具体例としては、鋳型アグリコンのヒドロキ
シル化において重要なメチルトランスフェラーゼやP450などが挙げられる。カセ
ット内の遺伝子は、単一の、好ましくは強力なプロモータの制御下に置かれるこ
とが好ましい。さらに、本発明の発明者は、末端の遺伝子に隣接する（すなわち
3'末端のすぐ隣りにある）ヒスチジン・タグをコードしている核酸配列を発現カ
セットに含めることにより、カセット内でプロモータから遠い位置にある遺伝子
の発現が向上することを見いだした。

【００４２】さらに別の特徴によれば、本発明により、1つ以上のグリコシルトランスフェ
ラーゼ遺伝子と、1つ以上の補助遺伝子とを含む発現カセットを作製する方法が
提供される。この方法は、1つのプロモータの制御下で遺伝子相互の機能を関連
づける操作を含んでいる。この方法にはさらに、発現カセットを用いて宿主細胞
を形質転換し、この発現カセット内の遺伝子を発現させて、GTと、補助遺伝子が
コードしているタンパク質とを産生させる操作を含めることができる。

【００４３】さらに別の特徴によれば、本発明により、このような発現カセットを用いて形
質転換した宿主細胞が提供される。本発明の実施態様を添付の図面を参照してこれから具体的に説明するが、本発
明がこれら具体例に限定されることはない。

【００４４】材料と方法大腸菌XL1-ブルーMR（ストラタジーン社）と大腸菌DH10B（ジブコBRL社）を、
サムブルックらが記載している（『分子クローニング、実験室マニュアル』第2
版、1989年、コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨーク、コールド・スプ
リング・ハーバー出版社）ようにして2×TY培地で増殖させた。ベクターLitmus2
8とpUC18をニュー・イングランド・バイオラブズ社から入手し、ベクターpQE-16
をキアジェン社から入手した。ベクターpIJ702（Katz他、J. Gen. Microbiol.、
第129巻、2703〜2714ページ、1983年）は、D.A.ホップウッド（ジョン・イン・
インスティチュート、ノリッジ、イギリス）の好意により提供された。cosAB35
に由来する6.2kbのBglII断片を含むベクターpUC2GをクローニングしてpUC18に導
入したものは、J.サラス（オビエド大学、スペイン）の好意により提供された。
コスミドcos25G8に由来する5076bpのPvuII断片を含むベクターpLQD1をクローニ
ングしてpUC18に導入したものは、J.サラス（オビエド大学、スペイン）の好意
により提供された。

【００４５】ストレプトミケス・フラディアエ・コスミド・ライブラリーから単離したコス
ミド番号7は、J.コルテスの好意により提供された。大腸菌形質転換細胞は、100
μg/mlのアンピリシンを用いて選択した。サッカロポリスポラ・エリトラエアの
NRRL2338-レッド変異菌株（Hessler他、Appl. Microbiol. Biotechnol.、第47巻
、398〜404ページ、1997年）は、J.M.ウェーバーの好意により提供され、液体培
地用のM1-102寒天（Kaneda他、J. Biol. Chem.、第237巻、322〜327ページ、196
2年）、R2T20（Yamamoto他、J. Antibiot.、第34巻、1304〜1313ページ、1986年
）、R2T2（R2Tと同じ（Weber他、J. Bacterial.、第164巻、425〜433ページ、19
85年）だが、ペプトンはなし）、TSB（ディフコ社）の上で30℃に維持した。枯
草菌ATCC6633を報告されている（Gaisser他、1997年、前掲文献）ようにして用
い、バイオアッセイによりエリスロマイシンの産生を評価した。このアッセイに
変更を施し、J.-M.ミシェル（ヘキスト・マリオン・ルセル社、ロマンヴィル、
フランス）の好意により提供されたエリスロノリドBまたは3-α-ミカロシル-エ
リスロノリドBを供給した後のエリスロマイシンの産生を調べた。両方の代謝物
（10mMのストック溶液を10μl）を、サッカロポリスポラ・エリトラエア層の中
に切り込んで入れた寒天ウエルに添加し、報告されているやり方（Gaisser他、1
997年、前掲文献）で30℃にて一晩インキュベートし、枯草菌層内のサッカロポ
リスポラ・エリトラエア・コロニーの周辺における抑制領域の広がりを評価した
。サッカロポリスポラ・エリトラエアに組み込んだ発現ベクターは、プラスミド
pCJR24（Rowe他、Gene、第216巻、215〜223ページ、1998年）由来のものであっ
た。25μg/mlのチオストレプトンを用い、プラスミドを含むサッカロポリスポラ
・エリトラエアを選択した。抗生物質の産生を調べるため、報告されているやり
方（Gaisser他、1997年、前掲文献）に従ってサッカロポリスポラ・エリトラエ
ア菌株をスクロース−コハク酸塩培地（Caffrey他、FEBS Lett.、第304巻、225
〜228ページ、1992年）の中で増殖させ、細胞を遠心分離により回収した。チラ
クトンは、B.ウィルキンソン（グラクソ・グループ・リサーチ社、スティーヴェ
ネッジ、イギリス）の好意により提供された。10mg/mlのストック溶液150μlを5
00mlのサッカロポリスポラ・エリトラエア発現用培養物に添加した。

【００４６】 DNAの操作とシークエンシングサムブルックら（1989年、前掲文献）が記載しているようにしてDNAを操作し
、PCRで増幅し、電気穿孔を行なった。サッカロポリスポラ・エリトラエアに関
するプロトプラスト形成と形質転換の方法は報告されている通りである（Gaisse
r他、1997年、前掲文献）。DIG DNA標識キット（ベーリンガー・マンハイム社）
を用いてジゴキシゲニンで標識したプローブを用い、サザン・ハイブリダイゼー
ションを行なった。DNAのシークエンシングは、サンガーら（P.N.A.S. USA、第7
4巻、5463〜5467ページ、1977年）の方法で実施した。ここでは、アプライド・
バイオシステムズ373Aシークエンサを用いて二本鎖DNA鋳型上での自動化DNAシー
クエンシングを行なった。配列データは、スタデン・プログラム（Staden, R.、
Nucl. Acids Res.、第12巻、521〜528ページ、1984年）と、ジェネティックス・
コンピュータ・グループ（GCG、バージョン10）というソフトウエア・パッケー
ジ（Devereux他、Nucl. Acids Res.、第12巻、387〜395ページ、1984年）を用い
て分析した。

【００４７】抽出と質量分析それぞれの発酵培養液10mlを遠心分離し、上清のpHを9に調節した。上清を同
じ容積の酢酸エチルで2回抽出した。有機層をNa₂SO₄上で乾燥させ、水分を完全
に蒸発させ、0.3mlのアセトニトリル／水（1：1 v/v）に再び溶解させた。バイ
オQ（マイクロマス社、マンチェスター、イギリス）またはフィニガンLCQ（フィ
ニガン、カリフォルニア州）という装置を用いて質量分析を行なった。高分解能
のスペクトルがブルーカー・バイオアペックスII FT-ICR（ブルーカー社、ブレ
ーメン、ドイツ）で得られた。

【００４８】 NMRによる分析を行なうため、細菌培養液を遠心分離し、上清のpHを約9に調節
した。上清を同じ容積の酢酸エチルで3回抽出し、抽出液をまとめ、乾燥させ（N
a₂SO₄）、減圧下で水分を蒸発させたところ、黄色の固形物が得られた。最終的
な精製は、ギルソン315システムにおいて21mm×250mmのプロディギーODS3カラム
（フェノメネックス社、マックルズフィールド、イギリス）を用いて逆相HPLCを
行なうことにより実現した。移動相は、CH₃CNが45％と20mMのNH₄OAcが55％［HCO
OHによりpH5.5］からなる2相システムとして21ml/分の速度で吸引したが、25分
間でCH₃CNが95％になるまで直線的に増加した。

【００４９】 ¹Hの核磁気共鳴（NMR）スペクトルは、800MHzではブルーカー・アヴァンスDRX
800により、500MHzではブルーカー・アヴァンスDRX500により取得した。¹³CのNM
Rスペクトルは、100MHzにてブルーカー・アヴァンスDRX400スペクトロメータで
取得した。NMR分析用のサンプルはCD₃ODに溶かし、測定は300Kで行なった。高性
能液体クロマトグラフィ（HPLC）は、ヒューレット・パッカードHP1100液体クロ
マトグラフを用いて行なった。液体クロマトグラフィ質量分析（LC-MS）、タン
デム質量分析（MS/MS）、MSⁿのスペクトルは、フィニンガムMAT社（サンノゼ、
カリフォルニア州）のLCQを用いて取得した。高分解能四重極飛行時間型MS/MSデ
ータは、マイクロマス社（マックルズフィールド、イギリス）のQTOFを用いて取
得した。高分解能MSnは、ブルーカー・ダルトニクス・バイオアペックスII4.7T
フーリエ変換イオン・サイクロトロン共鳴質量分析器を用いて取得した。そのと
き、外部較正物質としてPEGを用いた。

【００５０】染色体におけるeryBVの欠失（図1A） XbaI/NheIとXbaI/SpeIを用いてベクターpNCO28（Gaisser他、1997年）（図1A
）を消化させ、3.8kbのバンドと0.4kbの断片を単離し、それらを連結して導入す
ることにより大腸菌DH10Bを形質転換した。eryBVが欠失したベクター構造体であ
るプラスミドpNCOΔを単離し、SpeI/NheI連結部位をシークエンシングにより確
認した。そのプラスミドは、BglIIを用いて消化させた後、BglIIで切断したpIJ7
02と連結し、それを用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpNCOΔpIJ70
2を単離し、それを用いてサッカロポリスポラ・エリトラエアNRRL2338（赤変異
体）を形質転換した。チオストレプトン耐性のあるコロニーを選択し、染色体へ
の組み込みをサザン分析によって確認した。2回目の組み換えを行なえるように
するため、組込体を30℃にてTSB培地（ディフコ社）で少なくとも4回継代培養し
た。単一のコロニーをチオストレプトン感受性とエリスロマイシン産生によりス
クリーニングした。ClaI/PstIとNcoIで消化させた野生型菌株と突然変異体Δorf
14の染色体DNAを、プラスミドpNCOΔの1.5kbのNcoI断片を用いて調べることによ
り、染色体においてeryBVの1247ntが欠失していることを確認した。野生型サッ
カロポリスポラ・エリトラエアを分析したところ、ハイブリダイゼーションの後
、予想された2.9kbのClaI/PstIバンドと2.7kbのNcoIバンドが見られた。Δorf14
の染色体DNAを同様にして処理すると、1.6kbのClaI/PstI断片と1.5kbのNcoI断片
だけが検出された。これは、eryBVが除去されていたことを示している。突然変
異体Δorf14をバイオアッセイで調べた。枯草菌層内のサッカロポリスポラ・エ
リトラエア・コロニーの周辺には、抑制領域が観察されなかった。これは、この
突然変異体菌株がエリスロマイシンAを産生していないことを示している。

【００５１】染色体におけるeryCIIIの欠失（図1B） NcoI/XhoI（図1B）を用いてプラスミドλSE55（Haydock他、Mol. Gen. Genet.
、第230巻、120〜128ページ、1991年）を消化させ、2.4kbの断片をクローニング
し、NcoI/XhoIで消化させたベクターLitmus28に組み込んだ。プラスミドpLitNX
を単離し、制限酵素による消化とシークエンシングによりその特性を明らかにし
た。鋳型としてのλSE55と、プライマーSG10 5'-GGCGATGTGCCAGCCCGCGAAGTT-3'
およびSG11 5'-AGCCGTCACCGGCCATGGTCGTCGGCATCT-3'を用い、573ntの断片をPCR
により増幅し、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理し、クローニングしてSmaIで
切断したpUC18に組み込んだ。このプラスミド構造体は、配列を調べた後、NcoI
で消化させ、0.5kbの断片を単離し、NcoIで消化させたpLitNXと連結し、それを
用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpLitNXを単離し、正しい挿入体
にはeryCIIIに1191ntの欠失があることを、制限酵素による消化とシークエンシ
ングによって確認した。プラスミドpLitNXをBglIIで消化させ、以前にBglIIで処
理したpIJ702と連結し、この混合物を用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラ
スミドpLitNXPIJを上記のようにして単離し、それを用いてサッカロポリスポラ
・エリトラエアΔorf14を形質転換した。組み込みは、サザン・ブロット・ハイ
ブリダイゼーションで確認した。継代培養した後、上記のように単一のコロニー
をチオストレプトン感受性によりスクリーニングした。チオストレプトンに対し
て感受性のあるコロニーを小さなパッチの中で増殖させ、よく増殖した領域から
切り出した寒天を、3α-ミカロシル-エリスロノリドBを含むバイオアッセイ用プ
レートの上に置いた。単離したサッカロポリスポラ・エリトラエア菌株DM（Δor
f14Δorf8）の周辺には、抑制領域が観察されなかった。染色体における1247nt
の欠失は、突然変異体Δorf14に対してサザン・ブロット・ハイブリダイゼーシ
ョンを上記のようにして行なうことにより確認した。NcoIとClaI/BglIIで消化さ
せた野生型菌株と突然変異体DM（Δorf14Δorf8）の染色体DNAを、ジゴキシゲニ
ンで標識した573ntのDNA断片をプライマーSG10とSG11で増幅したものを用いて調
べることにより、染色体においてeryCIIIの1191ntが欠失していることを確認し
た。野生型サッカロポリスポラ・エリトラエアを分析したところ、ハイブリダイ
ゼーションの後、予想された1.7kbのNcoIバンドと12.4kbのBglIIバンドが見られ
た。DMの染色体DNAを同様にして処理すると、11kbのBglII断片と0.5kbのNcoI断
片だけが検出された。これは、eryCIII遺伝子の1.2kbが除去されていたことを示
している。

【００５２】染色体におけるeryAの欠失複数の異種グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子を含むサッカロポリスポラ・
エリトラエア突然変異体菌株にさまざまなアグリコンを供給できるようにするた
め、JC2/Del60（Rowe他、1998年、前掲文献）について以前に報告されているery
Aの欠失をサッカロポリスポラ・エリトラエア突然変異体菌株DMにも導入した。
サッカロポリスポラ・エリトラエアSGT2を単離し（図2）、3つの欠失すべて（Δ
eryAΔBVΔCIII）をサザン・ブロット分析で確認した。サッカロポリスポラ・エ
リトラエアSGT2の培養液をエレクトロスプレー質量分析で分析した。エリスロマ
イシンAと前躯体代謝物のいずれに対応するピークも見られなかった。

【００５３】 eryBVを発現させるプラスミドの作製プライマー1518 5'-GGGGGATCCCATATGCGGGTACTGCTGACGTCCTTCG-3'と1519 5'-GA
AAAGATCTGCCGGCGTGGCGGCGCGTGAGTTCCTC-3'を用いたPCRによりeryBV遺伝子を増幅
した。これらプライマーは、eryBVの5'末端にBamHI部位とNdeI部位を導入し、3'
末端にBglII部位を導入する。T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理した後、PCR産
物をクローニングしてSmaIで切断したpUC18に組み込み、得られたプラスミドを
用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。単離したプラスミド中のeryBVの配列を調べ
た後、制限酵素BamHIとBglIIを用いてこのプラスミドを消化させ、1.2kbの断片
を単離し、それを同様にして消化させたベクターpQE-16の断片と連結した。その
結果、C末端のヘキサヒスチジン・タグがeryBVに導入された。このpQE-16由来の
プラスミドをNdeIとXbaIで消化させ、2.2kbの断片を単離し、それを以前にNdeI
とXbaIで切断したベクターpCJR24と連結することにより、プラスミドpSG2414を
得た。このプラスミドを導入してサッカロポリスポラ・エリトラエアのゲノムを
組み換えられるようにするため、エリスロマイシン生合成クラスター（Pereda他
、Gene、第193巻、65〜71ページ）のermE遠位フランクからのコスミドcos6B（Ga
isser他、1997年、前掲文献）に由来する1.7kbのNcoI断片を単離し、クローニン
グして、pQE-16由来のNcoI部位に導入した。最終構造体をpSG142と名づけた。

【００５４】 eryCIIIを発現させるプラスミドの作製 eryCIIIを発現させるため、プライマーSG14 5'-GAAAAGATCTTCGTGGTTCTCTCCTTC
CTGCGGCCAG-3'とSG15 5'-GGGGGATCCCATATGCGCGTCGTCTTCTCCTCCAT-3'を用い、λS
E55を鋳型としてeryCIIIを増幅した。1287bpのDNA断片を単離し、T4ポリヌクレ
オチドキナーゼで処理し、クローニングして、SmaIで切断したpUC18に導入した
。この構造体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換した後、この構造体を単離し
、eryCIIIの配列を確認した。この構造体をNdeI/BglIIで消化させた後、1.2kbの
断片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクターpSG142の断片と連結し、これを
用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGCIIIを単離した。

【００５５】 oleG2を発現させるプラスミドの作製 oleG2を発現させるため、プライマーOle3 5'-GGCGGATCCCATATGCGCGTACTGCTGAC
CTGCTTCGCC-3'とOle4 5'-CCAGATCTGCCCGCATGGTTCCCGCCTCCTCGTCC-3'を用い、プ
ラスミドpUCG2またはストレプトミケス・アンティビオティクスの染色体DNAを鋳
型としてoleG2を増幅した。PCR断片を単離し、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処
理し、クローニングして、SmaIで切断したpUC18に導入した。この構造体を組み
込んで大腸菌DH10Bを形質転換した後、この構造体を単離し、oleG2の配列を確認
した。この構造体をNdeI/BglIIで消化させた後、1.3kbの断片を単離し、NdeI/Bg
lIIで消化させたベクターpSG142の断片と連結し、これを用いて大腸菌DH10Bを形
質転換した。プラスミドpSGOLEG2を単離した。

【００５６】 tylM2を発現させるプラスミドの作製 tylM2（Gandecha他、Gene、第184巻、197〜203ページ、1997年）を発現させる
ため、プライマーTyl1 5'-GTGGAGATCTCCTTTCCGGCGCGGATCGGGACCG-3'とTyl2 5'-G
GGGGATCCCATATGCGGGTACTGCTGACCTGTATCG-3'を用い、コスミド番号7またはストレ
プトミケス・フラディアエの染色体DNAを鋳型としてtylM2を増幅した。プライマ
ーpTyl2は、既知のグリコシルトランスフェラーゼの配列を相互に比較して決定
した。公開されている配列（登録番号X81885）では21位のメチオニンが開始コド
ンとなっている。最近の更新（X81885/1999年6月）で指摘されたtylM2のDNA配列
における変更は、本件の仕事で独立に確認した。PCRで増幅したDNA断片を単離し
、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理し、クローニングして、SmaIで切断したpU
C18に導入した。この構造体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換した後、この構
造体を単離し、tylM2の配列を確認した。この構造体をNdeI/BglIIで消化させた
後、1.3kbの断片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクターpSG142の断片と連
結し、これを用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGTYLM2を単離し
た。

【００５７】 desVIIを発現させるプラスミドの作製 desVII（Xue他、P.N.A.S. USA、第95巻、12111〜12116ページ、1998年）を発
現させるため、プライマーPik1 5'-GGAGGATCCCATATGCGCGTCCTGCTGACCTCGTTCG-3'
とPik2 5'-GGGGTGCAGATCTGTGCCGGGCGTCGGCCGGCGGG-3'を用い、ストレプトミケス
・ウェネズエラエの染色体DNAを鋳型としてdesVIIを増幅した。PCRで増幅したDN
A断片を単離し、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理し、クローニングして、Sma
Iで切断したpUC18に導入した。この構造体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換
した後、この構造体を単離し、desVIIの配列を確認した。この構造体をNdeI/Bgl
IIで消化させた後、1.3kbの断片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクターpSG
142の断片と連結し、これを用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGD
ESVIIを単離した。

【００５８】 tylHを発現させるプラスミドの作製 tylH（Fouces他、Microbiology、第145巻、855〜868ページ、1999年）を発現
させるため、プライマーTylH1 5'-CCGCCCGGCCCAGATCTCCGCGGCCCTCATGCGT-3'とTy
lH2 5'-TTGAGGCCGCAGCGACATATGTCCTCGTCCGGGGA-3'を用い、ストレプトミケス・
フラディアエの染色体DNAを鋳型としてtylHを増幅した。PCRで増幅したDNA断片
を単離し、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理し、クローニングして、SmaIで切
断したpUC18に導入した。この構造体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換した後
、この構造体を単離した。この構造体をNdeI/BglIIで消化させた後、1.6kbの断
片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクターpSG142の断片と連結し、これを用
いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGTYLH1を単離した。

【００５９】 tylNを発現させるプラスミドの作製 tylN（Fouces他、1999年）を発現させるため、プライマーTyl5 5'-GGGCATATGC
GCATAGCGTTGCTGACCATGGGCT-3'とTyl4 5'-GGCCAGATCTGCCGGGGGTGTGTGCCGTGGTCCGG
G-3'を用い、ストレプトミケス・フラディアエの染色体DNAを鋳型としてtylNを
増幅した。PCRで増幅したDNA断片を単離し、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理
し、クローニングして、SmaIで切断したpUC18に導入した。この構造体を組み込
んで大腸菌DH10Bを形質転換した後、この構造体を単離した。この構造体をNdeI/
BglIIで消化させた後、1.3kbの断片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクター
pSG142の断片と連結し、これを用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドp
SGTYLNを単離した。

【００６０】 tylHとtylNの両方を発現させるプラスミドの作製プラスミドpSGTYLHをBglIIで消化させ、プラスミドpSGTylNをAflII/NheIで消
化させた。これらの断片に対し、クレノウ・ポリメラーゼ（サムブルック他、19
89年、前掲文献）を用いてフィルイン反応を行なわせた。DNAに由来するベクタ
ーpSGTYLHを単離し、TylNをコードしている1.5kbの断片と連結した。大腸菌DH10
Bをこの連結混合物を用いて形質転換した。プラスミドpSGTYLHNを単離した。

【００６１】 oleDを発現させるプラスミドの作製 oleD（Hernandez他、Gene、第134巻、139〜140ページ、1993年）を発現させる
ため、プライマーOleD1 5'-CCGGATCCCATATGACCACCCAGACCACTCCCGCCCACATC-3'とO
leD2 5'-CGAGATCTCAAAGCGGATCTCTGCCGGTCGGAACGGA-3'を用い、pLQD1（Louis M.
Quiros）またはストレプトミケス・アンティビオティクスの染色体DNAを鋳型と
してoleDを増幅した。PCRで増幅したDNA断片を単離し、T4ポリヌクレオチドキナ
ーゼで処理し、クローニングして、SmaIで切断したpUC18に導入した。この構造
体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換した後、この構造体を単離した。この構
造体をNdeI/BglIIで消化させた後、1.3kbの断片を単離し、NdeI/BglIIで消化さ
せたベクターpSG142の断片と連結し、これを用いて大腸菌DH10Bを形質転換した
。プラスミドpSGOLEDを単離した。

【００６２】 3-O-ラムノシル-エリスロノリドBと3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロノリドB
の単離プラスミドpSGOLEG2を導入してサッカロポリスポラ・エリトラエア突然変異体
DM細胞を形質転換し、形質転換されたこの菌株の培養液をゲサーら（1997年）と
ゲサーら（1998年）が記載しているようにして分析した。サッカロポリスポラ・
エリトラエア突然変異体DM（pSGOLEG2）をエレクトロスプレー質量分析で分析し
たところ、異なる2つの新しいピークがm/z=555とm/z=571の位置に存在している
ことが明らかになった。これらのピークは、増殖、抽出、分析の条件を同じにし
たサッカロポリスポラ・エリトラエア菌株DMの培養液には存在していなかった。
MS/MS実験により、m/z=571のイオンが断片化してm/z=425のイオン（エリスロノ
リドBのナトリウム塩EB-Na⁺に対応）になったことが明らかになった。これは、m
/z=146（ラムノース）が失われたことに対応している。m/z=555のイオンの断片
化パターンは、m/z=571のイオンの断片化パターンと同じだったが、16質量単位
だけ下方にシフトしていた。これは、ヒドロキシ基が失われたことを示す。これ
は、m/z=555の化合物がラムノシル-6-デオキシエリスロノリドBであることの証
拠だった。これらの構造を確認するため、培養液1.5リットルを用いて4.6mgの3-
O-ラムノシル-エリスロノリドBと2.7mgの3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロノ
リドBを精製した。両方の化合物を分析し、構造を¹Hと¹³CのNMRによって完全に
確認した。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【表３】

【００６６】

【表４】

【００６７】 spnIを発現させるプラスミドの作製プライマーSpnI1 5'-CTTCATATGAGTGAGATCGCAGTTGCCCCCTGGTCG-3'とSpnI2 5'-A
ACAGATCTGCCGCCCTCGACGCCGAGCGCTTGCC-3'を用いてPCRによりSpnI遺伝子を増幅し
た。これらプライマーにより、SpnIの5'末端にはNdeI部位が、3'末端にはBglII
部位が導入される。サッカロポリスポラ・スピノサの染色体DNAを鋳型として用
いた。このPCR産物をT4ポリヌクレオチドキナーゼで処理した後、クローニング
して、SmaIで切断したpUC18に導入し、得られたプラスミドを用いて大腸菌DH10B
を形質転換した。単離したプラスミド中のspnIの配列を調べ、制限酵素NdeIとBg
lIIを用いてこのプラスミドを消化させた。1.2kbの断片を単離し、それを同様に
して消化させたベクターpSG142の断片と連結した。その結果、C末端のヘキサヒ
スチジン・タグがspnIに導入された。この最終構造体をpSGSpnI（図6）と名づけ
た。公開されているDNA配列登録番号AY007564との違いが検出された（図6B）。

【００６８】 spnKを発現させるプラスミドの作製 spnKを発現させるため、プライマーSpnK1 5'-TCATCCATATGTCCACAACGCACGAGATC
GAAACCGT-3'とSpnK2 5'-TCTGCAGATCTCTCGTCCTCCGCGCTGTTCACGTCGGCCA-3'を用い
、サッカロポリスポラの染色体DNAを鋳型としてspnKを増幅した。1.2kbのDNA断
片を単離し、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理し、クローニングして、SmaIで
切断したpUC18に導入した。この構造体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換した
後、この構造体を単離し、spnKの配列を確認した。この構造体をNdeI/BglIIで消
化させた後、1.2kbの断片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクターpSG142の
断片と連結し、これを用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGSpnKを
単離した（図6）。C末端のヘキサヒスチジン・タグがSpnKに導入された。

【００６９】 SpnHを発現させるプラスミドの作製 SpnHを発現させるため、プライマーSpnH1 5'-TTCTAGAGATCTACCACAACCTGGTATTC
GTGGAGAA-3'とSpnH2 5'-AACATATGCCCTCCCAGAACGCGCTGTACCTGG-3'を用い、サッカ
ロポリスポラの染色体DNAを鋳型としてspnHを増幅した。PCRで増幅したDNA断片
を単離し、T4ポリヌクレオチドキナーゼで処理し、クローニングして、SmaIで切
断したpUC18に導入した。この構造体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換した後
、この構造体を単離し、spnHの配列を確認した。この構造体をNdeI/BglIIで消化
させた後、0.9kbの断片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクターpSG142の断
片と連結し、これを用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGSpnHを単
離した（図6）。

【００７０】生体内変化菌株SGT2pSGSpnI、SGT2pSGSpnK、SGT2pSGSpnHの単離プラスミド構造体pSGSpnI、pSGSpnK、pSGSpnHを用いてサッカロポリスポラ・
エリトラエアSGT2（Gaisser他、2000年）を形質転換した。形質転換体は、染色
体DNAを単離した後、PCR分析を行なうことによって確認した。PCR産物を制限酵
素により消化させて評価したところ、SpnI、SpnK、SpnHに関するDNA断片のパタ
ーンは予想通りであった（図7、図8、図9）。

【００７１】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの調製 3-O-ラムノシル-エリスロノリドB（Gaisser他、2000年）を用いた供給実験を
、報告されている（Gaisser他、1997年）ようにして行なった。菌株SGT2とSGT2p
SGSpnIの培養物に3-O-ラムノシル-エリスロノリドBを供給し、30℃にて3〜5日間
にわたってインキュベートし、エレクトロスプレー質量分析で分析した（図10）
。SGT2pSGSpnIの上清において、新しいピークが、保持時間17.5分、m/z=545（［
M-H₂O］H⁺）、m/z=585（［M］Na⁺）の位置に見られた。

【００７２】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの単離上に説明したような標準的な微生物学の方法を用い、3-O-ラムノシル-エリス
ロノリドBを含むDMpSGOleG2培養物の上清1リットルを無菌濾過し、SGT2pSGSpnI
培養物に供給した。保持時間17.5分、m/z=545（［M-H₂O］H⁺）、m/z=585（［M］
Na⁺）の上記の新しい化合物を、以前に報告されている（Gaisser他、2000年）よ
うにしてこの培養物の上清から単離した。この新しい化合物は、3-O-(2'-O-メチ
ルラムノシル)エリスロノリドBであることがわかった（図11）。

【００７３】

【表５】

【００７４】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの供給 3-O-ラムノシル-エリスロノリドBを供給したSGT2pSGSpnI培養物を、30℃でイ
ンキュベートした。標準的な微生物学の方法を用い、3-O-(2'-O-メチルラムノシ
ル)エリスロノリドBを含む上清を遠心分離し、無菌濾過し、菌株SGT2とSGT2pSGS
pnKの培養物に添加した。上清を30℃で数日間インキュベートした後、エレクト
ロスプレー質量分析で分析した（図12）。保持時間20.7分、m/z=559（［M-H₂O］
H⁺）、m/z=599（［M］Na⁺）の新しいピークが検出された。これは、菌株GT2pSGS
pnKの培養物の上清中に3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB
が存在していることを示す。この新しい化合物をNMRで分析するのに十分な量を
用意するため、プラスミドpSGSpnIKHを単離した。

【００７５】発現プラスミドpSGSpnIKHの作製プラスミドpSGSpnHをBglIIで消化させ、ベクターDNAを単離した後、遺伝子spn
HとspnKの両方を含む発現プラスミドを単離した。プラスミドpSGSpnKをAflII/Nh
eIで消化させ、1.5kbのDNAバンドを単離した。単離したDNA断片を用い、サムブ
ルックら（1989年）が報告しているようにしてフィルイン反応を行なわせた後、
連結と、大腸菌DH10Bの形質転換を行なった。プラスミドpSGSpnHKを単離した（
図13）。プラスミドpSGSpnHKをXbaIで消化させ、ベクターDNAを単離した。プラ
スミドpSGSpnIをAflII/NheIで消化させ、1.5kbのDNAバンドを単離した。単離し
たDNA断片を用い、サムブルックら（1989年）が報告しているようにしてフィル
イン反応を行なわせた後、連結と、大腸菌DH10Bの形質転換を行なった。プラス
ミドpSGSpnIKHを単離し（図13）、サッカロポリスポラ・エリトラエアSGT2を形
質転換した。

【００７６】 3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの調製標準的な微生物学の方法を用い、3-O-ラムノシル-エリスロノリドBを含むDMpS
GOleG2培養物の上清1リットルを無菌濾過し、SGT2pSGSpnIKH培養物に添加した。
この培養物の上清から新しい化合物を単離し、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エ
リスロノリドBの調製において記載した方法を用いてNMRで分析した。この新しい
化合物は、3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBであることが
わかった（図14）。

【００７７】

【表６】

【００７８】 m/z=613の小さなピークが検出された。MS/MS分析によれば、このピークは3-O-
(2',3',4'-トリス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBを表わしている（図15
）。

【００７９】 3-O-ラムノシルエリスロマイシンと3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロマイシ
ンの形成プラスミドpSGCIIIを用いてサッカロポリスポラ・エリトラエアSGT2細胞を形
質転換して突然変異体菌株SGT2pSGCIIIを作り、形質転換したこの菌株の培養液
を、ゲサーら（1997年）とゲサーら（1998年）が記載しているようにして分析し
た。3-O-ラムノシル-エリスロノリドBを含むサッカロポリスポラ・エリトラエア
突然変異体DM（pSGOLEG2）の培養液からの上清をSGT2pSGCIII細胞に供給した。
エレクトロスプレー質量分析を用いて上清を分析したところ、3-O-ラムノシルエ
リスロマイシンDに対応する新しいピークがm/z=706の位置に存在していることが
明らかになった。

【００８０】後述する遺伝子カセット法を利用して両方の化合物を単離した。

【００８１】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンDの単離標準的な微生物学の方法を用い、3-O-ラムノシル-エリスロノリドBを含むDMpS
GOleG2培養物の上清1リットルを無菌濾過し、SGT2pSGSpnIの培養物に添加した。
この培養物の上清に3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBが含まれてい
るかどうかを分析し、「材料と方法」の項に記載したようにして抽出した。粗抽
出物を1mlのメタノールに溶かし、SGT2pSGSeryCIII培養物に添加した後、30℃に
て4日間にわたってインキュベートした。上清を分析したところ、大きなピーク
がm/z=720の位置に検出された。3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB
の調製において記載した方法を用いて新しい化合物を分析した。この新しい化合
物は、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンDであることがわかった（
図16B）。

【００８２】

【表７】

【００８３】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンDの生物活性以前に報告されている（Gaisser他、1998年）ようにして、枯草菌ATCC6633を
使用してバイオアッセイを行なった。3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロマ
イシンDの生物活性を評価するため、エリスロマイシンA（シグマ社）と3-O-(2'-
O-メチルラムノシル)エリスロマイシンDのアリコートそれぞれ1.1mgを200μlの
メタノールに溶かし、10倍希釈液を多数用意した。フィルタ円板をこれら希釈液
10μlに浸し、2×TYプレートの上に置いた。プレートには、以前報告されている
（Gaisser他、1997年）ようにして一晩培養した枯草菌を接種した寒天を載せて
ある。枯草菌層内における抑制領域の広がり方を評価した。枯草菌層内でフィル
タ円板の周囲に広がっているハローのサイズから、3-O-(2'-O-メチルラムノシル
)エリスロマイシンDの生物活性が、指示菌株としての枯草菌ATCC6633におけるエ
リスロマイシンAの約100分の1以下であることがわかった（図17）。

【００８４】 3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンDの単離標準的な微生物学の方法を用い、3-O-ラムノシル-エリスロノリドBを含むDMpS
GOleG2培養物の上清1リットルを無菌濾過し、SGT2pSGSpnHKI培養物に添加した。
この培養物の上清に3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBが含
まれているかどうかを分析し、「材料と方法」の項に記載したようにして抽出し
た。3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBが含まれている分画
を単離した。3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの乾燥抽出
物を1mlのメタノールに溶かし、SGT2pSGSeryCIII培養物に添加した後、30℃にて
4日間にわたってインキュベートした。上清を分析した。大きなピークがm/z=734
の位置に検出された。この化合物を単離し、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリ
スロノリドBの調製において記載した方法を用いて分析した。この新しい化合物
は、3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンDであることがわか
った（図16C）。

【００８５】

【表８】

【００８６】サッカロポリスポラ・エリトラエア菌株SGT3（ΔeryCIIIΔeryBVΔeryBVI）の作
製供給アッセイにおいてミカロシル-エリスロノリドBによる汚染を防ぐため、プ
ラスミドpHhol（Gaisser他、1997年）を用いてサッカロポリスポラ・エリトラエ
ア菌株SGT3（ΔeryCIIIΔeryBVΔeryBVI）を単離した。サッカロポリスポラ・エ
リトラエア菌株DMの形質転換と突然変異体SGT3の単離を、以前報告されている（
Gaisser他、1997年）ようにして行なった。チオストレプトンに対して感受性の
ある突然変異体31番、33番、34番、25番を探すため、PCR分析により染色体DNAを
分析した。以前報告されている（Gaisser他、1997年）ようにして、プライマー
を用いて染色体DNAに対してPCRを行なった。予想された360bpの断片が野生型DNA
から増幅され、制限酵素PstIによる消化の後には、サイズが約100bpと約300bpの
2つのバンドが検出された。SGT3の染色体DNAを鋳型としたサンプルにおいて300b
pの断片を増幅したところ、この断片がPstIによる消化に対する耐性を有するこ
とがわかった。この結果は、eryBVIにおける60bpの欠失がSGT3のゲノムに導入さ
れたことを示している。この菌株は、後述する遺伝子カセットを発現させるため
のバックグラウンドとして用いる。

【００８７】 olePを発現させるプラスミドの作製 olePを発現させるため、プライマーOleP1 5'-CTCCAGCAAAGGACACACCCATATGACCG
ATACGCACA-3'とOleP2 5'-CGGCAGATCTGCCGGCCGTCACCAGGAGACGATCTGG-3'を用い、
プラスミド3gh2を鋳型としてolePを増幅した。PCR断片を単離し、T4ポリヌクレ
オチドキナーゼで処理し、クローニングして、SmaIで切断したpUC18に導入した
。この構造体を組み込んで大腸菌DH10Bを形質転換した後、この構造体を単離し
、olePの配列を確認した。この構造体をNdeI/BglIIで消化させた後、1.3kbの断
片を単離し、NdeI/BglIIで消化させたベクターpSG142の断片と連結し、これを用
いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGOlePを単離した。

【００８８】菌株SGT2pSGOlePに対するエリスロノリドの供給プラスミド構造体pSGOlePを用い、「材料と方法」の項に記載したようにして
サッカロポリスポラ・エリトラエアSGT2（Gaisser他、2000年）を形質転換した
。形質転換体は、染色体DNAを単離した後にPCR分析を行なって確認した。6-デオ
キシエリスロノリドB、エリスロノリドB、3-O-ミカロシル-エリスロノリドB、3-
O-ラムノシル-エリスロノリドB（Gaisser他、2000年）、エリスロマイシンAを用
いた供給実験を以前報告されている（Gaisser他、1997年）ようにして行なった
。菌株SGT2とSGT2pSGOlePの培養物にこれら化合物を供給し、30℃で3〜5日間に
わたってインキュベートし、エレクトロスプレー質量分析により分析した。SGT2
pSGOlePの上清において新しいピークが見られたのは、6-デオキシエリスロノリ
ドB（m/z=434［M］NH₄ ⁺）、3-O-ミカロシル-エリスロノリドB（m/z=578［M］NH₄ ⁺ とm/z=580［M］NH₄ ⁺）、3-O-ラムノシル-エリスロノリドB（m/z=580［M］NH₄ ⁺
とm/z=582［M］NH₄ ⁺）を供給した場合である。エリスロノリドB、エリスロマイ
シンAを含む上清では新しいピークは検出できなかった。これらの新しい化合物
に関するMS/MS分析結果は、6-デオキシエリスロノリドB、3-O-ミカロシル-エリ
スロノリドB、3-O-ラムノシル-エリスロノリドBの8,8a-エポキシ誘導体または8,
8a-ジヒドロキシ誘導体が存在していることを示していた。

【００８９】 8a-ヒドロキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドBと8-エポキシ-3-O-ミカロシル-
エリスロノリドBの調製「材料と方法」の項に記載した方法を用い、60mgの3-O-ミカロシル-エリスロ
ノリドBを供給したSGT2pSGOleP培養物の上清2.5リットルを増殖させて新しい化
合物を単離した。新しい化合物の構造は、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリス
ロノリドBの調製に関して説明した方法を用いてNMR分析により確認した。3-O-ミ
カロシル・エリスロノリドBに由来する化合物は、8a-ヒドロキシ-3-O-ミカロシ
ル-エリスロノリドBと8,8a-エポキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドBであると
同定された（図21）。

【００９０】

【表９】

【００９１】

【表１０】

【００９２】

【表１１】

【００９３】

【表１２】

【００９４】 8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドBと8-ヒドロキシ-6-デオキシエリスロ
ノリドBの調製プラスミドpSGOlePを用い、「材料と方法」の項に記載したようにして6-デオ
キシエリスロノリドB産生菌株であるサッカロポリスポラ・エリトラエアSGT1（
ΔeryBV、ΔeryCIII、ΔeryF）を形質転換した。形質転換体は、染色体DNAを単
離し、PCR分析によって確認した。SGT1とSGT1pSGOlePの培養物を以前報告されて
いる（Gaisser他、2000年）ようにして増殖させ、上清を「材料と方法」の項に
記載したようにしてエレクトロスプレー質量分析で分析した。上清中の2つの主
な化合物を精製し、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの調製に関し
て説明した方法を用いてNMRで分析した。m/z=401［M-H₂O］H⁺の産物は、最近報
告された（Shah他、2000年）6-デオキシエリスロノリドBの8,8a-ジヒドロキシ誘
導体であると同定された。m/z=385［M］H⁺の化合物は、8,8a-デヒドロ-6-デオキ
シエリスロノリドBであることが確認された（図22）。培養物の上清のよりマイ
ナーな化合物は、8-ヒドロキシ-6-デオキシエリスロノリドBであると同定された
（図22）。

【００９５】

【表１３】

【００９６】

【表１４】

【００９７】

【表１５】

【００９８】

【表１６】

【００９９】遺伝子カセットの単離方法 actII-Orf4調節遺伝子の制御下で発現する遺伝子カセットを作製する方法が以
前に報告されている（WO077181 A2）が、グリコシルトランスフェラーゼ遺伝子
とメチルトランスフェラーゼ遺伝子のさまざまな組み合わせを含む遺伝子カセッ
トを調製する方法は、この以前の方法を適した形に変えたものである。これら遺
伝子カセットを適切な菌株をバックグラウンドにして発現させるというのは、ポ
スト-PKSで修飾した新規なポリケチドを、ランダムに、または制御下で産生させ
る強力な方法である。この方法は、XbaI制限部位をPCR断片の3'末端と5'末端に
導入することに基づいている。XbaI部位をバックグラウンドの菌株のDamメチラ
ーゼに対して感受性のあるPCR断片の5'末端に導入すると、この部位がXbaIによ
ってそれ以上消化されなくなるであろう。各遺伝子のシャイン−ダルガーノ配列
の5'末端を残しておくため、これら遺伝子を含むpSG142由来の構造体を鋳型とし
て用いた。大腸菌ET12567などのdam^-宿主菌株から単離したプラスミドDNAを用い
、増幅した遺伝子をXbaI断片として単離した。大腸菌DM10Bなどの活性Damメチラ
ーゼを含む宿主菌株を用い、これら断片を順番にクローニングし、遺伝子カセッ
トに導入した。この方法により、同じことを何度も繰り返して長さと順番が異な
る遺伝子カセットを作製する手段が得られる。ここに説明した方法の概略と単離
した遺伝子カセットを図18に示す。

【０１００】この方法に関する以下の実施例は、HindIII制限部位とNdeI制限部位をPCR断片
の5'末端に導入し、XbaI制限部位、BglII制限部位、EcoRI制限部位をPCR断片の3
'末端に導入したoleG2のPCR断片を単離することに基づいている。制限酵素HindI
IIとEcoRIを用いてこの断片を消化させてクローニングし、それをpUC19に導入し
た後、このpUC19を同様にして消化させた。プラスミドpSGcasoleG2を単離した。
遺伝子spnI、spnK、spnH、eryCIIIをPCR法で増幅した。バックグラウンドとなる
菌株のDamメチラーゼによるメチル化に対して感受性のある5'末端にXbaI制限部
位を導入した。3'末端にXbaI制限部位を導入した。これら遺伝子を含むpSG142由
来の構造体を鋳型として用いた。PCR断片を上に説明したようにしてT4ポリヌク
レオチドキナーゼで処理し、クローニングしてSmaIで切断したpUC18に組み込ん
だ。これらクローンのDNA配列は、シークエンシング分析で確認した。この構造
体を形質転換してバックグラウンドとなるdam^-菌株の中に入れた後、DNAを単離
し、XbaIを用いて消化させた。挿入体のサイズが約0.8〜1.3kbのXbaI断片を単離
し、連結して、XbaIで切断したpSGcasoleG2に組み込んだ。遺伝子カセットをpUC
19の中で組み立てた後、制限酵素NdeI/BglIIを用いてそれぞれの構造体を消化さ
せ、遺伝子カセットをコードしているDNA断片を単離し、クローニングして、Nde
I/BglIIで消化させたpSG142のベクターDNAに組み込んだ。得られたプラスミドを
導入することによりSGT3を形質転換した。形質転換体は、上に説明したようにし
て分析した。

【０１０１】以下のプライマーを使用した。

【０１０２】

【表１７】

【０１０３】 SGT3pSGcasoleG2spnIの分析上記の方法を利用してSGT3pSGcasoleG2spnIクローンを単離した。細胞を「材
料と方法」の項に記載したようにして増殖させ、培養物の上清を分析した。予想
通り、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBと3-O-(2'-O-メチルラムノ
シル)-6-デオキシエリスロノリドBが検出された。

【０１０４】 SGT3pSGcasoleG2spnIspnKの分析上に説明した方法を用いてSGT3pSGcasoleG2spnIspnKを単離した。細胞を「材
料と方法」の項に記載したようにして増殖させ、培養物の上清を分析した。予想
通り、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBと3-O-(2',3'-ビス-O-メチ
ルラムノシル)エリスロノリドBが検出された（図19）。培養物の上清にはさらに
別の新規な化合物も含まれていたため、それを単離した。その構造は、3-O-(2'-
O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの調製に関して説明した方法を用い、NMR
分析によって確認した。この新規な化合物の構造は、3-O-(2',3'-ビス-O-メチル
ラムノシル)-6-デオキシエリスロノリドBであることがわかった（図19）。

【０１０５】

【表１８】

【０１０６】 SGT3pSGoleG2spnIspnKeryCIIIの分析上に説明した方法を用いてSGT3pSGoleG2spnIspnKeryCIIIを単離した。細胞を
「材料と方法」の項に記載したようにして増殖させた。SGT3pSGcasoleG2spnIspn
KeryCIII培養物の上清は、デソサミン糖残基が結合した化合物をほんの少量しか
含んでいなかった。

【０１０７】 SGT3pSGoleG2spnIspnKeryCIIIhisの分析 eryCIIIを発現させるプラスミドの作製について説明した方法を用い、caeryCI
II2とSG14を組み合わせたプライマーを用いたPCR産物を単離した。上に説明した
方法を用い、遺伝子カセットpSGcasoleG2spnIspnKeryCIIIhisを作製した。菌株S
GT3pSGcasoleG2spnIspnKeryCIIIhisを単離し、「材料と方法」の項に記載したよ
うにして増殖させた。「材料と方法」の項に記載した方法を用いてクローン培養
物の上清を評価した。3-O-マンノシル-エリスロマイシンD、3-O-(2'-O-メチルラ
ムノシル)エリスロマイシンD、3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロ
マイシンD、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)-6-デオキシエリスロマイシンD、3-O-
(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)-6-デオキシエリスロマイシンDが検出された
（図20）。したがって、ヘキサヒスチジン・タグをEryCIIIのC末端に導入すると
、デソサミン糖残基から基質へのグリコシルの転移が改善されるように見える。
この結果は、遺伝子カセットの末尾の遺伝子の発現が、タンパク質のC末端にヘ
キサヒスチジン・タグを融合させることによって向上する可能性のあることを示
している。

【０１０８】 OlePカセット olePを遺伝子カセットが並んでいる中に組み込むため、プライマーOlePcass1
5'-GGGTCTAGATCCGGACGAACGCATCGATTAATTAAGGAGGACAGATATGACCGATACGCACACCGGACC
GACACC-3'とOlePcass2 5'-GGGGTCTAGAGGTCACCAGGAGACGATCTGGCGTTCCAGTCCGCGGAT
CA-3'を用いた。プラスミドpSGOlePを鋳型として用いたPCR断片を単離し、T4ポ
リヌクレオチドキナーゼで処理し、クローニングして、SmaIで切断したpUC18に
組み込んだ。この構造体を導入して大腸菌DH10Bを形質転換した後、この構造体
を単離して配列を確認した。プラスミドpSGOlePcassを用いてdam^-大腸菌株ET125
67を形質転換した。プラスミドDNAを単離し、XbaIで消化させた後、1.3kbの断片
を単離し、XbaIで消化させた構造体のベクター断片と連結させ、それを用いて大
腸菌DH10Bを形質転換した。これら構造体の概略を図23に示す。

【０１０９】 3-O-ラムノシル-8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドBの調製上に説明した方法を用いてサッカロポリスポラ・エリトラエア菌株SGT1pSGcas
oleG2olePを単離し、「材料と方法」の項に記載したようにして細胞4リットルを
増殖させた。培養物の上清を単離し、3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノ
リドBの調製に関して説明したようにして分析した。新しい2つの化合物として3-
O-ラムノシル-8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドBと3-O-ラムノシル-8,8
a-ジヒドロキシ-6-デオキシエリスロノリドBが検出された（図24）。3-O-ラムノ
シル-8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドBの構造は、NMRで確認した。

【０１１０】

【表１９】

【０１１１】

【表２０】

【０１１２】 olePを発現させるプラスミドの作製公開されている配列（登録番号AJ002638）の中にある可能な複数の開始コドン
のうちのどれがoleG1の発現に用いられているかを明確にするため（図25）、さ
まざまな構造体をテストした。このテストでは、「材料と方法」の項に記載した
方法を用い、3-O-ミカロシル-エリスロノリドBを供給した後のサッカロポリスポ
ラ・エリトラエアSGT2におけるeryCIIIの突然変異の相補性を測定した。エリス
ロマイシンAの産生が少ないことによってわかる相補性は、ベクターpSGOleG1を
用いたときにだけ観察された（図26）。プライマー7390 5'-CCGCCATATGAGCATCGC
GTCGAACGGCGCGCGCTCGGC-3'とOle2 5'-TCAGATCTCCGCCTTCCCGCCATCGCGCCGGTGGCAT-
3'を用いてプラスミドpSGOleG1を単離し、OleG1を増幅した。クローニングの手
順は、oleG2を発現させるプラスミドの作製に関して説明したのと同じである。
図25に示した公開されている開始コドンまたはそれ以降のATGコドンのうちの1つ
を用いた発現ベクターは、3-O-ミカロシル-エリスロノリドBを供給した後のSGT2
におけるeryCIIIの突然変異に対する相補性を持っていなかった。この結果は、O
leG1の発現に必要な正しい開始コドンが、olePの停止コドンと重なっているATG
であることを示している（図25）。

【０１１３】 oleG1ではなくoleG2の基質としての6-デオキシエリスロノリドB サッカロポリスポラ・エリトラエアSGT2から出発し、上に説明した標準的な微
生物学の方法を用いてeryF遺伝子に欠失を導入することにより、突然変異体SGQ1
（SGT2DeryF）を作製した。プラスミド構造体pSGOleG2、pSGOleP、pSGOleG1を用
いてSGQ1を形質転換した後、6-デオキシエリスロノリドBを含むSGT1培養物を無
菌濾過した上清を用い、供給実験を「材料と方法」で説明したようにして行なっ
た。結果は、OleG2とOlePの両方とも、6-デオキシエリスロノリドBを基質として
受け入れることを示している（図27）。ただしOlePのほうがOleG2よりも受け入
れる割合は少ない。6-デオキシエリスロノリドBはOleG1の基質ではない。

【０１１４】 OlePの基質としての3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロノリドB 標準的な微生物学の方法を用い、3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロノリドB
を含むSGT1pSGOleG2培養物の上清を無菌濾過し、SGQ1、SGQ1pSGOleG2、SGQ1pSGO
leP、SGQ1pSGOleG1の培養物に添加した。これら培養物の上清に関する分析結果
は、3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロノリドBがOlePの基質であり、OleG1の
基質ではないことを示している（図28）。

【０１１５】 8,8a-エポキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドBの供給 SGT1pSGOleG1の細胞培養物を「材料と方法」の項に記載したようにして増殖さ
せた中に、以前に報告されている（Gaisser他、2000年）ようにして8,8a-エポキ
シ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドBを供給した。上に説明したようにして培養
物の上清を分析した結果は、8,8a-エポキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドBが
OleG1の基質であることを示している。

【０１１６】 SGT3の中でのpSGcassOleG2EryCIIIの発現プライマーcasoleG21とcasoleG22（上記の説明を参照のこと）を用い、プラス
ミドpSGOleG2のDNAを鋳型として（Gaisser他、2000年）、oleG2遺伝子を増幅し
た。PCR産物を連結してSmaIで切断したpUC18に組み込み、それを用いて大腸菌株
DH10Bを形質転換した。PCR産物の配列を確認した。得られたプラスミドを制限酵
素EcoRIとHindIIIを用いて消化させた後、EcoRI/HindIIIで消化させたpUC19と連
結させ、大腸菌株DH10Bを形質転換した。得られたプラスミドをpSGcassOleG2と
名づけた。

【０１１７】プライマーcaseryCIIIとcaseryCIII2（上記の説明を参照のこと）を用い、プ
ラスミドpSGEryCIIIのDNAを鋳型として、遺伝子eryCIIIを増幅した。PCR産物を
連結してSmaIで切断したpUC18に組み込み、それを用いて大腸菌株DH10Bを形質転
換した。PCR産物の配列を確認した。得られたプラスミドを組み込んでdam大腸菌
株ER12567を形質転換した。形質転換体のDNAを単離し、制限酵素XbaIを用いて消
化させた。1.3kbのDNA断片を単離し、XbaIで消化させたpSGcassOleG2と連結し、
それを用いて大腸菌株DH10Bを形質転換した。制限酵素による消化を利用してery
CIIIの正しい向きを調べ、プラスミドpOleG2EryCIIIを単離した。制限酵素NdeI
、BglII、DraIを用いて消化させた後に約2.8kbのDNAバンドを単離し、NdeI/BglI
Iで消化させた発現ベクターpSG142と連結させ、それを用いて大腸菌株DH10Bを形
質転換した。プラスミドpSGcassOleG2EryCIIIを単離し、それを用いてサッカロ
ポリスポラ・エリトラエア突然変異体SGT3を形質転換した。チオストレプトン耐
性のあるコロニーを選択した。この菌株培養物の上清を以前に報告されている（
Gaisser他、1997年）ようにして単離し、エレクトロスプレー質量分析で分析し
た。保持時間9.2分、m/z=706のピークが検出された。これは、上清中にラムノシ
ル-エリスロマイシンDが存在していることを示す。m/z=690の別のピークも見つ
かった。これは、ラムノシル-6-エリスロマイシンDが存在していることを示す（
図16を参照のこと）。

【０１１８】エリスロマイシン感受性枯草菌層中で形質転換した細胞の塊の周囲において抑
制領域がどのように広がるかを標準的なバイオアッセイで観察することにより、
得られたエリスロマイシンのアナログの抗菌活性を証明した。

【０１１９】 5-O-グルコシル-チラクトンと5-O-デソサミニル-チラクトンの単離エレクトロスプレー質量分析を利用して基準となるチラクトンを分析したとこ
ろ、大きなピークがm/z=377の位置に、小さなピークがm/z=359とm/z=417の位置
に現われた。eryBVとeryCIIIの両方が欠失している菌株STG2にチラクトンを供給
したときには、培養物の上清においてm/zが557と579の位置にピークが検出され
た。これらピークは、グルコシル化されたチラクトン誘導体に対応していると思
われる。これは、チラクトンを基質として受け入れるサッカロポリスポラ・エリ
トラエアの中に別のグルコシルトランスフェラーゼが存在していることを示す結
果である。しかしチラクトンを供給したサッカロポリスポラ・エリトラエアSGT2
（pSGTYLM2）培養物の上清を分析したところ、大きなピークがm/z=552の位置に
あることがわかった。このピークは、MS/MS実験においてm/z=158とm/z=359に分
かれた。これは、サッカロポリスポラ・エリトラエアSGT2（pSGTYLM2）の発現培
地に5-O-デソサミニル-チラクトンが存在していることを示す。想定される5-O-
グルコシル-チラクトンと5-O-デソサミニル-チラクトン（培養液1.5リットルか
らそれぞれ2.2mgと2.0mgを採取）を¹Hと¹³CのNMRで分析したところ、構造が5-O-
グルコシル-チラクトンと5-O-デソサミニル-チラクトンであることが完全に確認
された（それぞれ図5Aと図5Bを参照のこと）。

【０１２０】

【表２１】

【０１２１】

【表２２】

【０１２２】

【表２３】

【０１２３】

【表２４】

【０１２４】 23-ヒドロキシ-5-O-ミカミノシル-チラクトンの産生サッカロポリスポラ・エリトラエア菌株SGT2pSGTylM2を以前に報告されている
（Gaisser他、1997年）ようにして増殖させた。（以前のような24時間後ではな
く）48時間後に、チラクトンをこの培養物に供給した。エレクトロスプレー質量
分析を利用して上清を分析したところ、新しいピークがm/z=552の位置に見られ
た。これは、5-O-デソサミニル-チラクトンと同定された。m/z=568の位置にある
第2のピークもこの上清において検出された。この化合物をMS/MS実験で分析した
ところ、サッカロポリスポラ・エリトラエア菌株SGT2pSGTylM2の発現培地に5-O-
ミカミノシル-チラクトンが存在していることが確認された。この上清のアリコ
ートをSGT2pSGTYLH培養物に供給した。この培養物を分析したところ、5-O-ミカ
ミノシル-チラクトンのピークであるm/z=568がm/z=584に移動していた。この結
果は、5-O-ミカミノシル-チラクトンがTylH遺伝子座（Fouces他、1999年）の発
現によってさらに処理されたことを示している。TylH遺伝子座は、tylH1（3Fe-4
Sタイプのフェレドキシン）とtylH2（P450タイプのシトクロム）という2つの遺
伝子で構成されてC23の酸化に関係する酸化還元系を形成していると考えられて
おり、培養物の上清中に23-ヒドロキシ-5-O-ミカミノシル-チラクトンを産生す
る。

【０１２５】 23-O-ラムノシル-5-O-ミカミノシル-チラクトンの産生 5-O-ミカミノシル-チラクトンを含む上清のアリコートをサッカロポリスポラ
・エリトラエアSGT2pSGTYLHN培養物に供給した。エレクトロスプレー質量分析を
利用して上清を分析したところ、新しいピークがm/z=730の位置に見られた。m/z
が146だけシフトしたことは、培養物の上清中に23-O-ラムノシル-5-O-ミカミノ
シル-チラクトンが存在していることを示す。

【０１２６】 5-O-(2'-O)-ビス-グルコシル-チラクトンの単離 SGT2pSGOLEDの培養物にチラクトンを供給した。この培養物の上清は、m/zがジ
グルコシル-チラクトンの構造と矛盾しない新しい生成物を含んでいる。この化
合物を上に説明したようにして精製し、¹Hと¹³CのNMRで構造を完全に確認した。

【０１２７】

【表２５】

【０１２８】

【表２６】

【０１２９】遺伝子カセットを作製するための方法を用い、5-O-ミカミノシル-エリスロマ
イシンAと5-O-ミカミノシル-(4"-O-ミカロシル)-エリスロマイシンAを単離する
方法を開発した（図32）。

【０１３０】ミカミノース生合成経路をコードする遺伝子カセットの単離チロシン生合成遺伝子クラスター（登録番号sf08223とx81885）からtylMIII、
tylB、tylMIを増幅することにより、TDP-D-ミカミノースの合成にとって重要な
遺伝子をコードする遺伝子カセットを単離した。そのとき、ストレプトミケス・
フラディアエの染色体DNAと以下のプライマーを用いた。

【０１３１】

【表２７】

【０１３２】「材料と方法」の項に記載した方法を用い、PCR断片をクローニングしてSmaI
で切断したpUC18に組み込んだ。クローニングした断片の配列をDNA配列分析によ
り確認した。TylMIとTylM3については公開されている配列との違いが検出されな
かったが、TylBでは、公開されているTylBの配列と比べて8個の領域でアミノ酸
が変化していた（図33）。

【０１３３】上に説明した方法を用いて遺伝子カセットをpUC18の中に組み立てた（図34）
。構造体pUC18TylMIII-tylBとpUC18TylMIII-tylB-tylMIを単離し、制限酵素を用
いた消化によって確認した。プラスミドpUC18TylMIII-tylB-tylMIをNdeIを用い
て消化させ、約3.5kbの挿入体を単離し、NdeIで消化させたpSGCIII、pSGTYLM2、
pSGDESVII、pSGTYLCVと連結させた（図35）。制限酵素を用いた消化によって正
しい向きであることを確認した。

【０１３４】サッカロポリスポラ・エリトラエアGG1の単離プラスミドpNCO62（Gaisser他、1997年）をdam^-大腸菌宿主菌株から単離し、
制限酵素BalI/BclIを用いて消化させた。以前に報告されている（Salah-Bey他、
1998年）ようにして0.9kbの欠失をeryCIVに導入するため、標準的な微生物学の
方法でDNA断片の両端部をフィルインの状態にした後、連結を行ない、大腸菌DH1
0Bに対して電気穿孔を実施した。プラスミドpGG17を単離し、配列分析と制限酵
素による消化で確認した。選択マーカーをこのプラスミド構造体に導入するため
、プラスミドpIB060を用いてチオストレプトン耐性遺伝子を含む1.1kbの断片を
単離し、pGG17と連結し、pGG1を作製した（図36）。このプラスミドを用いてery
CIVの欠失を野生型サッカロポリスポラ・エリトラエアのゲノムに導入した。サ
ッカロポリスポラ・エリトラエア菌株GG1を単離するため、以前に報告されてい
る方法（Gaisser他、1998年）を用いた。

【０１３５】サッカロポリスポラ・エリトラエアSGQ2の単離プラスミドpGG1を用いてeryCIVにおける0.9kbの欠失（Salah-Bey他、1998年）
をサッカロポリスポラ・エリトラエア突然変異体SGT2に導入し、四重突然変異体
SGQ2を作製した。その際、以前に報告されている微生物学の方法（Gaisser他、1
998年）を利用した。この突然変異体ができたことを確認するため、プラスミドp
SGCIIIを用いてSGQ2を形質転換し、SGQ2pSGCIIIを単離した。「材料と方法」の
項で説明したようにして細胞を増殖させ、以前に報告されている（Gaisser他、2
000年）ようにしてこの培養物に3-O-ミカロシル-エリスロノリドBを供給した。
「材料と方法」の項で説明した方法を用いて細胞培養物の上清を調べたところ、
2つの新しいピークがm/z=750とm/z=713の位置に検出された（図37）。「材料と
方法」の項に記載したMS/MS法を用い、これらの化合物が5-O-ミカミノシル-エリ
スロマイシンAと3,5-ジ-O-ミカミノシル-エリスロマイシンAであることを確認し
た。

【０１３６】 5-O-ミカミノシル-エリスロマイシンAの産生向上ミカミノース遺伝子カセットtylMIII-tylB-tylM1をクローニングしてプラスミ
ドpSGCIIIのNdeI部位に正しい向きに導入することによってプラスミドを作り、
このプラスミドを用いてSGQ2を形質転換し、菌株SGQ2p（ミカミノース）CIIIを
単離した。「材料と方法」の項で説明したようにして細胞を増殖させ、以前に報
告されている（Gaisser他、2000年）ようにしてその培養物にミカロシル-エリス
ロノリドBを供給した。「材料と方法」の項で説明したようにHPLC-MSを利用して
細胞培養物の上清を調べたところ、ピークがm/z=750とm/z=713の位置に検出され
た。しかし5-O-ミカミノシル-エリスロマイシンAに対応するm/z=750の物質の量
は、他のピークの物質と比べて顕著に増加していた。

【０１３７】 tylCVを発現させるプラスミドの作製 tylCVを発現させるため、tylCV1 5'-GCCTGACGAAGGGTCCTGCCATATGGCTCATATTGCA
TT-3'とtylCV2 5'-GCGTGGGCCGGCCGGAGATCTGGCCGCGGGGGACAGCA-3'を用い、サッカ
ロポリスポラ・フラディアエのゲノムDNAを鋳型として、tylCVを増幅した。PCR
断片を単離し、eryCIIIを発現させるプラスミドの作製において説明したように
してクローニングした。上に説明したように、NdeI/BglIIを用いて消化させた後
、1.2kbの断片を単離し、同じ制限酵素で消化させたpSG142と連結させ、それを
用いて大腸菌DH10Bを形質転換した。プラスミドpSGTYLCVを単離した。

【０１３８】 5-O-ミカミノシル-(4"-O-ミカロシル)エリスロマイシンAの産生プラスミドpSGtylCVを用いてSGQ2を形質転換し、菌株SGQ2pSGTylCVを単離した
。「材料と方法」の項で説明したようにして細胞を増殖させ、5-O-ミカミノシル
-エリスロマイシンAを含む菌株SGQ2p（ミカミノース）CIIIからの上清を以前の
実験（Gaisser他、2000年）と同様にして濾過した。「材料と方法」の項で説明
したようにHPLC-MSを利用して菌株SGQ2pSGtylCVの細胞培養物の上清を分析した
ところ、新しいピークがm/z=894の位置に検出された。このピークは、5-O-ミカ
ミノシル-(4"-O-ミカロシル)エリスロマイシンAに対応している。

【０１３９】

【表２８】

【０１４０】

【表２９】

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】 eryB中に1247塩基対の欠失があるサッカロポリスポラ・エリトラエアΔorf14
を単離した図である。tsrは、チオストレプトン耐性を意味する。

【図１Ｂ】 eryBV中の欠失とeryCIII中の1191塩基対の欠失の両方を含むサッカロポリスポ
ラ・エリトラエア菌株DMを単離した図である。tsrは、チオストレプトン耐性を
意味する。

【図２】発現プラスミドpSG142の構造図である。EryRHSは、エリスロマイシン生合成遺
伝子クラスターのermE遠位フランクからのDNA断片を意味する。

【図３】クローニングしたグリコシルトランスフェラーゼ（glctr）がインビボでアグ
リコンをグリコシル化する能力を有するかどうかをスクリーニングする方法の概
略図である。

【図４】 3-O-ラムノシル-エリスロノリドBと3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロノリ
ドBの構造図である。

【図５Ａ】 5-O-デソサミニルチラクトンの構造図である。

【図５Ｂ】 5-O-グルコシルチラクトンの構造図である。

【図６】プラスミドpSGSpnI、pSGSpnK、pSGSpnHの概略図である。

【図６Ｂ】 spnI/SpnIと公開された配列登録番号AY007564のDNA配列を比較した図（上）と
アミノ酸配列を比較した図（下）である。訂正したヌクレオチド配列とアミノ酸
配列に含まれる変化を下線で示してある。

【図７】 SGT2pSGSpnIの染色体DNAを鋳型として用いて行なったspnIの分析結果である。

【図８】 SGT2pSGSpnKの染色体DNAを鋳型として用いて行なったspnKの分析結果である。

【図９】 SGT2pSGSpnHの染色体DNAを鋳型として用いて行なったspnHの分析結果である。

【図１０】ラムノシル-エリスロノリドBを供給した後にSGT2とSGT2pSGSpnIの培養物の上
清を分析した結果である。

【図１１】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの構造図である。

【図１２】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBを供給した後にSGT2とSGT2pSGS
pnKの培養物の上清を分析した結果である。

【図１３】プラスミドpSGSpnHKとpSGSpnHKIの概略図である。

【図１４】 3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの構造図である。

【図１５】 3-O-(2',3',4'-トリス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドBの構造図である
。

【図１６】 3-O-ラムノシル-エリスロマイシンD（A）；3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリ
スロマイシンD（B）；3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンD
（C）の構造図である。

【図１７】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンDとエリスロマイシンAに対す
るバイオアッセイの結果である。

【図１８】 oleG2、spnI、spnH、spnK、eryCIIIからなる遺伝子カセットを単離する方法を
示す。

【図１９】 SGT3pSGcasoleG2spnIspnKの培養物の上清を分析した結果である。

【図２０】 SGT3pSGcasoleG2spnIspnKeryCIIIの培養物の上清を分析した結果である。

【図２１】 8a-ヒドロキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドBと8,8a-エポキシ-3-O-ミカロ
シル-エリスロノリドBの構造図である。

【図２２】 8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドBと8-ヒドロキシ-6-デオキシエリス
ロノリドBの構造図である。

【図２３】遺伝子カセットを構成して組み込むことによりサッカロポリスポラ・エリトラ
エアを形質転換する方法である。

【図２４】 3-O-ラムノシル-8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドBと3-O-ラムノシル
-8,8a-ジヒドロキシ-6-デオキシエリスロノリドBの構造図である。

【図２５】 oleG1開始領域のDNA配列である（登録番号AJ002638）。

【図２６】サッカロポリスポラ・エリトラエアのSGT2とSGT2pSGOleG1におけるeryCIIIの
突然変異が相補性を持つかどうかを示す結果である。3-O-ミカロシル-エリスロ
ノリドBを以前報告されている（Gaisser他、2000年）ようにして培養物に供給し
た。3-O-ミカロシル-エリスロノリドBが存在していることは、保持時間が20分の
位置にピークがあることに現われている。保持時間が15.7分の位置のピークとm/
z=734は、エリスロマイシンAが存在していることを示す。

【図２７】 6-デオキシエリスロノリドBを、SGQ1、SGQ1pSGOleG1、SGQ1pSGOleG2、SGQ1pSG
OlePに供給した結果である。主な化合物の構造を示してある。

【図２８】 3-O-ラムノシル-6-デオキシエリスロノリドBを、SGQ1、SGQ1pSGOleG1、SGQ1pS
GOleG2、SGQ1pSGOlePに供給した結果である。主な化合物の構造を示してある。

【図２９】 23-O-ラムノシル-5-O-ミカミノシル-チラクトンの構造図である。

【図３０】 23-O-ラムノシル-5-O-デソサミニル-チラクトンの構造図である。

【図３１】 5-O-(2'O-)-ビス-グルコシル-チラクトンの構造図である。

【図３２】 3-O-ミカロシル-5-O-ミカミノシル-エリスロマイシンAと3-O-ミカロシル-5-O-
ミカミノシル-4"-O-ミカロシル-エリスロマイシンAの構造図である。

【図３３】遺伝子tylMI、tylM3、tylBの配列であり、公開された配列と比べるとtylBにお
いて8個の領域でアミノ酸が変化していることがわかる。

【図３４】 pUC18tylMIII-tylB構造体とpUC18tylMIII-tylB-tylMI構造体を作るために用い
るpUC18の中の遺伝子カセット集合体である。

【図３５】 pSGCIII、pSGTYLM2、pSGDESVII、pSGTYLCVの制限地図である。

【図３６】プラスミドpGG1の制限地図である。

【図３７】 3-O-ミカロシル-5-O-ミカミノシル-エリスロマイシンAと3,5-ジ-O-ミカロシル
-エリスロノリドBの質量スペクトルである。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年４月２日（２００２．４．２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正の内容】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０７Ｈ 17/08 Ｃ０７Ｈ 17/08 ＦＨＣ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｐ 19/62 Ａ６１Ｋ 31/7048 // Ａ６１Ｋ 31/7048 Ｃ１２Ｒ 1:01 (Ｃ１２Ｎ 1/21 1:29 Ｃ１２Ｒ 1:01） 1:47 (Ｃ１２Ｎ 1/21 1:48 Ｃ１２Ｒ 1:29） 1:54 (Ｃ１２Ｎ 1/21 1:55 Ｃ１２Ｒ 1:47） 1:59 (Ｃ１２Ｎ 1/21 1:61 Ｃ１２Ｒ 1:48） 1:045 (Ｃ１２Ｎ 1/21 1:465 Ｃ１２Ｒ 1:54）Ｃ１２Ｎ 15/00 ＺＮＡＡ (Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:55） (Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:59） (Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:61） (Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:045） (Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:465） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:01） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:29） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:47） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:48） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:54） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:55） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:59） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:61） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:045） (Ｃ１２Ｐ 19/62 Ｃ１２Ｒ 1:465） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ガイッサー，サバインイギリス国，ケンブリッジシャーシービー11 ２エルジー，ケンブリッジ，グワイダーストリート 37 Ｆターム(参考） 4B024 AA01 BA10 BA67 CA04 DA05 EA04 GA11 4B064 AF54 CA03 CA21 CB30 CC03 CD08 DA02 4B065 AA01X AA01Y AA07Y AA35X AA35Y AA50X AA50Y AC14 BB13 CA29 CA34 CA44 4C057 AA17 BB02 DD01 KK13 KK16 KK17 KK18 KK22 4C086 AA01 AA02 AA03 AA04 EA13 EA14 NA14 ZB07 ZB33 ZB35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】糖の1つ以上の部分を鋳型アグリコンに転移させることによ
ってグリコシル化されたハイブリッド産物を産生させるため、グリコシルトランスフェラーゼ（GT）をコードしている核酸を用いて微生物宿
主細胞を形質転換し、鋳型アグリコンをGTに供給することによりGTに糖の1つ以上の部分をその鋳型
アグリコンに転移させてグリコシル化されたハイブリッド産物を産生させる操作
を含む方法において、上記の糖の1つ以上の部分、鋳型アグリコン、グリコシルトランスフェラーゼ
、宿主細胞のいずれかが他の要素と異種である方法。
【請求項２】鋳型アグリコンと糖の一部が互いに異種である、請求項1に
記載の方法。
【請求項３】鋳型アグリコンおよび／または糖の一部が、宿主細胞とは異
種である、請求項1に記載の方法。
【請求項４】鋳型アグリコンと、糖の一部と、GTが、宿主細胞とは異種で
ある、請求項1に記載の方法。
【請求項５】宿主細胞を、上記糖の一部を産生する1つまたは複数の遺伝
子で形質転換する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項６】グリコシルトランスフェラーゼが、（a）サッカロポリスポラ・エリトラエアのエリスロマイシン経路からのデソ
サミニルトランスフェラーゼeryCIIIまたはミカロシルトランスフェラーゼeryBV
；（b）ミクロモノスポラ・メガロミケアのメガロマイシン経路からのデソサミ
ニルトランスフェラーゼmegCIII、ミカロシルトランスフェラーゼmegBVまたはメ
ゴサミニルトランスフェラーゼ；（c）ストレプトミケス・アンティビオティクスのオレアンドマイシン経路か
らのオレアンドロシルトランスフェラーゼoleG2（ラムノースとオリボースも転
移させる）またはデソサミニルトランスフェラーゼoleG1；（d）ストレプトミケス・フラディアエのチロシン経路からのミカミノシルト
ランスフェラーゼtylMII、デオキシアローストランスフェラーゼtylNまたはミカ
ロシルトランスフェラーゼtylCV；（e）ストレプトミケス・ミカロファキエンスのミデカマイシン経路からのミ
カミノシルトランスフェラーゼmidI、デオキシアローストランスフェラーゼまた
はミカロシルトランスフェラーゼ；（f）ストレプトミケス・ウェネズエラエのピクロマイシン／ナルボマイシン
経路からのデソサミニルトランスフェラーゼdesVII；（g）サッカロポリスポラ・スピノサのスピノシン経路からのラムノシルトラ
ンスフェラーゼまたはフォロサミニルトランスフェラーゼ；（h）ストレプトミケス・ノドススのアンフォテリシン経路からのミカミノシ
ルトランスフェラーゼamphDI；（i）ストレプトミケス・アウェルミティリスのアベルメクチン経路からのオ
レアンドロシルトランスフェラーゼ；（j）ストレプトミケスのニスタチン経路からのミカミノシルトランスフェラ
ーゼ；（k）アクチノプラネス・カエルレンスのポリエン67-121C経路からのミコサミ
ニルトランスフェラーゼ、マンノシルトランスフェラーゼ（ミコサミンに転移さ
せる）；（l）ストレプトミケス・オリワケアオウスTu2353のエロラマイシン経路から
のラムノシルトランスフェラーゼelmGT；（m）ストレプトミケス・アルギラケウスのミトラマイシン経路からのオリボ
シルトランスフェラーゼmtmGIV；（n）ストレプトミケス・ペウケティウスのダウノマイシン経路からのダウノ
サミニルトランスフェラーゼdnrS；（o）ストレプトミケス・フラディアエTu2717のウルダマイシン経路からのロ
ジノシルトランスフェラーゼurdGT1c、オリボシルトランスフェラーゼurdGT1b、
ロジノシルトランスフェラーゼurdGT1aまたはオリボシルトランスフェラーゼurd
GT2である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
【請求項７】糖の一部および／または鋳型アグリコンを修飾する酵素を、
その糖の一部を鋳型アグリコンに結合させる前または結合させた後に用いる操作
をさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
【請求項８】上記酵素がメチルトランスフェラーゼまたはP450である、請
求項7に記載の方法。
【請求項９】宿主細胞を、上記酵素をコードしている異種遺伝子で形質転
換する、請求項7または8に記載の方法。
【請求項１０】宿主細胞を1つまたは複数の組み換えポリケチド・シンタ
ーゼ（PKS）遺伝子で形質転換し、その宿主細胞に鋳型アグリコンを産生させる
操作をさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１１】組み換えPKS遺伝子を、天然のPKS遺伝子、突然変異した天
然のPKS遺伝子、異なる少なくとも2つのタイプI天然PKS遺伝子クラスターからの
部分で構成されたハイブリッドPKS遺伝子、タイプII天然PKS遺伝子クラスターお
よびタイプIまたはタイプIIのハイブリッドPKS遺伝子のライブラリーからなるグ
ループの中から選択する、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】マクロライド系鋳型アグリコンが、6-デオキシエリスロノ
リドB、エリスロノリドBまたはチラクトンのいずれかである、あるいはこれらの
誘導体である、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】鋳型アグリコンを、ポリケチド、ポリケチド−ペプチドの
混合物およびペプチドからなるグループの中から選択する、請求項1〜12のいず
れか1項に記載の方法。
【請求項１４】鋳型アグリコンがポリケチドである、請求項1〜13のいず
れか1項に記載の方法。
【請求項１５】ポリケチドを、タイプIのポリケチドとタイプIIのポリケ
チドからなるグループの中から選択する、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】 1つまたは複数の上記PKS遺伝子がマクロライド系鋳型アグ
リコンを産生する、請求項13または14に記載の方法。
【請求項１７】外部からの1つ以上の鋳型アグリコンを細胞に供給する操
作を含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１８】内部からの1つ以上の鋳型アグリコンを使用する操作を含
む、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１９】鋳型アグリコンの産生および／またはそれに続くプロセシ
ングに関与する微生物宿主細胞内の1つ以上の遺伝子を除去または不活性化して
、天然の鋳型アグリコンまたは産物の産生を抑制または変更する操作をさらに含
む、請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法。
【請求項２０】鋳型アグリコンと糖の一部のいずれか一方を第1の宿主細
胞の中で第1の産物として産生させ、必要に応じてこの第1の産物を第1の宿主細胞の培養物から精製し、この第1の産物を、鋳型アグリコンと糖の一部のうちで残っているほうをコー
ドしている1つ以上の遺伝子と、1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼとを含
む第2の宿主細胞に添加することにより、糖の一部をグリコシルトランスフェラ
ーゼに転移させてグリコシル化されたハイブリッド産物を産生させる操作を含む
、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
【請求項２１】第1の産物が、第1の宿主細胞の培養物から濾過した上清で
ある、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】第1の産物を、第1の宿主細胞の培養物から単離する、請求
項20に記載の方法。
【請求項２３】請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法によって得られる
、グリコシル化されたハイブリッド産物。
【請求項２４】（a）7位においてエリスロノリドに結合した1つ以上の天
然の糖、（b）エリスロノリドに結合した1つ以上のラムノースまたは置換された（例え
ばメチル基）ラムノース、（c）エリスロノリドに結合した1つ以上のミカロースまたは置換されたミカロ
ース、エリスロノリド上に（a）、（b）、（c）の糖置換基を組み合わせたもののいずれかを含む、グリコシル化されたハイブリッド産物。
【請求項２５】（a）7位においてエリスロマイシンに結合した1つ以上の
天然の糖、（b）エリスロマイシンに結合した1つ以上のミカロースまたは置換されたミカ
ロース、（c）エリスロマイシンに結合した1つ以上のミカミノースまたは置換されたミ
カミノース、エリスロマイシン上に（a）、（b）、（c）の糖置換基を組み合わせたものの
いずれかを含む、グリコシル化されたハイブリッド産物。
【請求項２６】（a）チラクトンに結合した1つ以上のグルコースまたは置
換されたグルコース、（b）チラクトンに結合した1つ以上のデソサミノースまたは置換されたデソサ
ミノース、（c）チラクトンに結合した1つ以上のミカミノースまたは置換されたミカミノ
ース、（d）チラクトンに結合した1つ以上のラムノースまたは置換されたラムノース
、（a）、（b）、（c）、（d）の糖置換基の組み合わせ（例えばラムノースとミ
カミノース）がチラクトンに結合したもののいずれかを含む、グリコシル化されたハイブリッド産物。
【請求項２７】 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB、 3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB、 3-O-(2',3',4'-トリス-O-メチルラムノシル)エリスロノリドB、 3-O-ミカロシル-エリスロノリドB、 8a-ヒドロキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドB、 8,8a-エポキシ-3-O-ミカロシル-エリスロノリドB、 8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドB、 8-ヒドロキシ-6-デオキシエリスロノリドB、 3-O-(2'-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンD、 3-O-(2',3'-ビス-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンD、 3-O-(2',3',4'-トリス-O-メチルラムノシル)エリスロマイシンD、 5-O-ミカミノシル-エリスロマイシンA、 5-O-ミカミノシル-4''-O-ミカロシル-エリスロマイシンA、 5-O-グルコシル-チラクトン、 5-O-デソサミニル-チラクトン、 23-O-ラムノシル-5-O-ミカミノシル-チラクトン、 5-O-(2'-O)-ビス-グルコシル-チラクトン、 3-O-ラムノシル-8,8a-デヒドロ-6-デオキシエリスロノリドB、 3-O-ラムノシル-8,8a-ジヒドロキシ-エリスロノリドBまたは 3,5-ジ-O-ミカロシル-エリスロノリドBのいずれかの化合物。
【請求項２８】グリコシルトランスフェラーゼ（GT）をコードしている核
酸を用いて形質転換した宿主細胞であって、GTが宿主細胞とは異種であり、この
細胞内で糖の1つ以上の部分を鋳型アグリコンに転移させてグリコシル化された
ハイブリッド産物を産生させる、宿主細胞。
【請求項２９】 1つ以上の補助遺伝子を用いて宿主細胞をさらに形質転換
する、請求項28に記載の宿主細胞。
【請求項３０】補助遺伝子が、糖の一部の生合成に関与するタンパク質を
コードしている糖経路遺伝子であり、そのことによって、発現カセットを用いて
宿主細胞を形質転換してこの宿主細胞に糖の一部を産生させ、それを鋳型アグリ
コンに転移させることが可能となる、請求項29に記載の宿主細胞。
【請求項３１】宿主細胞が放線菌株である、請求項28〜30のいずれか1項
に記載の宿主細胞。
【請求項３２】放線菌株を、サッカロポリスポラ・エリトラエア、ストレ
プトミケス・コエリコロル、ストレプトミケス・アウェルミティリス、ストレプ
トミケス・グリセオフスクス、ストレプトミケス・キンナモネンシス、ストレプ
トミケス・フラディアエ、ストレプトミケス・ロンギスポロフラウス、ストレプ
トミケス・ヒュグロスコピクス、ミクロモノスポラ・グリセオルビダ、ストレプ
トミケス・ラサリエンシス、ストレプトミケス・ウェネズエラエ、ストレプトミ
ケス・アンティビオティクス、ストレプトミケス・リウィダンス、ストレプトミ
ケス・リモスス、ストレプトミケス・アルブス、アミコラトプシス・メディテッ
ラネイおよびストレプトミケス・ツクバエンシスからなるグループの中から選択
する、請求項31に記載の宿主細胞。
【請求項３３】グリコシル化されたハイブリッド産物を産生させる方法で
あって、請求項28〜32のいずれか1項に記載の宿主細胞を培養し、その結果とし
て産生された産物を単離する操作を含む方法。
【請求項３４】グリコシル化された複数のハイブリッド産物を含んで成る
ライブラリーを生成するため、 1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼ（GT）をコードしている核酸を用い
て微生物宿主細胞を形質転換し、 1つ以上の鋳型アグリコンをGTに供給することによりGTに糖の1つ以上の部分を
鋳型アグリコンに転移させてグリコシル化された上記複数のハイブリッド産物を
産生させる操作を含む方法において、上記の糖の1つ以上の部分、鋳型アグリコン、グリコシルトランスフェラーゼ
、宿主細胞のいずれかが他の要素と異種である方法。
【請求項３５】 1つ以上の補助遺伝子を用いて宿主細胞をさらに形質転換
する、請求項34に記載の方法。
【請求項３６】補助遺伝子が、糖の一部の生合成に関与するタンパク質を
コードしている糖経路遺伝子であり、そのことによって、発現カセットを用いて
宿主細胞を形質転換してこの宿主細胞に糖の一部を産生させ、それを鋳型アグリ
コンに転移させることが可能となる、請求項35に記載の方法。
【請求項３７】グリコシル化されたハイブリッド産物のライブラリーをス
クリーニングして望む特性を有するものを見つける操作をさらに含む、請求項34
〜36のいずれか1項に記載の方法。
【請求項３８】ライブラリーが、異なる少なくとも2つのグリコシル化さ
れたハイブリッド産物を含む、請求項34〜37のいずれか1項に記載の方法。
【請求項３９】ライブラリーが、異なる少なくとも10種類のグリコシル化
されたハイブリッド産物を含む、請求項34〜37のいずれか1項に記載の方法。
【請求項４０】ライブラリーが、異なる少なくとも100種類のグリコシル
化されたハイブリッド産物を含む、請求項34〜37のいずれか1項に記載の方法。
【請求項４１】望むグリコシル化されたハイブリッド産物を産生する宿主
細胞を単離する操作をさらに含む、請求項34〜40のいずれか1項に記載の方法。
【請求項４２】宿主細胞を培養し、その結果として産生された産物を単離
する操作をさらに含む、請求項41に記載の方法。
【請求項４３】内因性ポリケチドの生合成を抑制する、請求項34〜42のい
ずれか1項に記載の方法。
【請求項４４】内因性ポリケチドの合成を抑制する抑制剤の存在下で細胞
を培養する、請求項44に記載の方法。
【請求項４５】細胞内に天然に存在している1つ以上のPKS遺伝子の突然変
異、または欠失、または不活性化によって内因性ポリケチドの生合成を抑制する
、請求項45に記載の方法。
【請求項４６】 1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼ遺伝子と、プロ
モータの制御下で作用可能式に連結した1つ以上の補助遺伝子とを含む発現カセ
ット。
【請求項４７】補助遺伝子が、糖の一部の生合成に関与するタンパク質を
コードしている糖経路遺伝子であり、そのことによって、発現カセットを用いて
宿主細胞を形質転換してこの宿主細胞に糖の一部を産生させ、それを鋳型アグリ
コンに転移させることが可能となる、請求項46に記載の発現カセット。
【請求項４８】補助遺伝子が、糖の一部または鋳型アグリコンのプロセシ
ングを、グリコシルトランスフェラーゼがこの糖の一部をアグリコンに転移させ
る前または転移させた後に行なうことに関与する酵素をコードしている、請求項
47に記載の発現カセット。
【請求項４９】上記酵素が、メチルトランスフェラーゼまたはP450である
、請求項48に記載の発現カセット。
【請求項５０】上記遺伝子が連結されて先頭から末尾まで連続した集合体
となっている、請求項46〜49のいずれか1項に記載の発現カセット。
【請求項５１】上記遺伝子を発現カセットに導入するにあたって、その遺伝子を含むPCR断片の3'末端または5'末端にXbaI制限部位を導入し、 XbaIに隣接した断片をクローニングして活性なDamメチラーゼとともに宿主菌
株に導入する、請求項46〜50のいずれか1項に記載の発現カセット。
【請求項５２】上記遺伝子を単一のプロモータの制御下に置く、請求項46
〜51のいずれか1項に記載の発現カセット。
【請求項５３】上記プロモータが強力なプロモータである、請求項52に記
載の発現カセット。
【請求項５４】上記遺伝子をactII-Orf4調節遺伝子の制御下に置く、請求
項53に記載の発現カセット。
【請求項５５】発現カセット内の末尾に位置する遺伝子に隣接したヒスチ
ジン・タグをコードする核酸配列を含む、請求項46〜54のいずれか1項に記載の
発現カセット。
【請求項５６】請求項46〜55のいずれか1項に記載の発現カセットを作製
する方法であって、上記遺伝子を、1つのプロモータの制御下で互いに作用可能
式に連結した状態にする操作を含む方法。
【請求項５７】上記発現カセットで宿主細胞を形質転換してその発現カセ
ットに含まれる遺伝子を発現させ、GTと、補助遺伝子によってコードされている
タンパク質とを産生させる操作をさらに含む、請求項56に記載の方法。
【請求項５８】請求項57に記載の方法によって作製される宿主細胞。