JP6673834B2 - メレオライド生合成遺伝子クラスターおよびその使用 - Google Patents
メレオライド生合成遺伝子クラスターおよびその使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6673834B2 JP6673834B2 JP2016545321A JP2016545321A JP6673834B2 JP 6673834 B2 JP6673834 B2 JP 6673834B2 JP 2016545321 A JP2016545321 A JP 2016545321A JP 2016545321 A JP2016545321 A JP 2016545321A JP 6673834 B2 JP6673834 B2 JP 6673834B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protoyldene
- cytochrome
- hydroxylated
- protoylidene
- monooxygenase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 108091008053 gene clusters Proteins 0.000 title claims description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 24
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 claims description 54
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 claims description 54
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 54
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 claims description 53
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 48
- 102000002004 Cytochrome P-450 Enzyme System Human genes 0.000 claims description 47
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 47
- 150000007860 aryl ester derivatives Chemical class 0.000 claims description 44
- 101710198130 NADPH-cytochrome P450 reductase Proteins 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 34
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 16
- 108010045510 NADPH-Ferrihemoprotein Reductase Proteins 0.000 claims description 11
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 claims description 10
- ACFIXJIJDZMPPO-NNYOXOHSSA-N NADPH Chemical group C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 ACFIXJIJDZMPPO-NNYOXOHSSA-N 0.000 claims description 8
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 claims description 8
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 7
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 claims description 5
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 claims description 5
- 241001149649 Taxus wallichiana var. chinensis Species 0.000 claims description 4
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 4
- 102100023897 NADPH-cytochrome P450 reductase Human genes 0.000 claims description 3
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 2
- QUVAPIHQMYRGMP-GWWBVKBTSA-N 5-[2-[3-[[(2r)-4-[[[(2r,3s,4r,5r)-5-(6-aminopurin-9-yl)-4-hydroxy-3-phosphonooxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-hydroxyphosphoryl]oxy-2-hydroxy-3,3-dimethylbutanoyl]amino]propanoylamino]ethylsulfanyl]-4-hydroxy-3-methyl-5-oxopentanoic acid Chemical compound O[C@@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(=O)NCCSC(=O)C(O)C(CC(O)=O)C)O[C@H]1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 QUVAPIHQMYRGMP-GWWBVKBTSA-N 0.000 claims description 2
- 102000018832 Cytochromes Human genes 0.000 claims description 2
- 108010052832 Cytochromes Proteins 0.000 claims description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 39
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 39
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 32
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 30
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 28
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 23
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 22
- 102000008109 Mixed Function Oxygenases Human genes 0.000 description 20
- 108010074633 Mixed Function Oxygenases Proteins 0.000 description 20
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 19
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 19
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 14
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 12
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 11
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 11
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 10
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 10
- 108010015742 Cytochrome P-450 Enzyme System Proteins 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 9
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 9
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 9
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 8
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 7
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 7
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 7
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 7
- 241000216633 Armillaria gallica Species 0.000 description 6
- 241000221198 Basidiomycota Species 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 6
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 6
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 6
- VWFJDQUYCIWHTN-YFVJMOTDSA-N 2-trans,6-trans-farnesyl diphosphate Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CO[P@](O)(=O)OP(O)(O)=O VWFJDQUYCIWHTN-YFVJMOTDSA-N 0.000 description 5
- 241000222518 Agaricus Species 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VWFJDQUYCIWHTN-FBXUGWQNSA-N Farnesyl diphosphate Natural products CC(C)=CCC\C(C)=C/CC\C(C)=C/COP(O)(=O)OP(O)(O)=O VWFJDQUYCIWHTN-FBXUGWQNSA-N 0.000 description 5
- 108091092195 Intron Proteins 0.000 description 5
- 241000222350 Pleurotus Species 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 229930004725 sesquiterpene Natural products 0.000 description 5
- 150000004354 sesquiterpene derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 241000894007 species Species 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 4
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 230000003228 microsomal effect Effects 0.000 description 4
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 102100029077 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase Human genes 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 3
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 3
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 3
- 229930012538 Paclitaxel Natural products 0.000 description 3
- 235000007685 Pleurotus columbinus Nutrition 0.000 description 3
- 240000001462 Pleurotus ostreatus Species 0.000 description 3
- 235000001603 Pleurotus ostreatus Nutrition 0.000 description 3
- 230000001851 biosynthetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 3
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 3
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 3
- 229960001592 paclitaxel Drugs 0.000 description 3
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 3
- 229930001119 polyketide Natural products 0.000 description 3
- 150000003881 polyketide derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N taxol Chemical compound O([C@@H]1[C@@]2(C[C@@H](C(C)=C(C2(C)C)[C@H](C([C@]2(C)[C@@H](O)C[C@H]3OC[C@]3([C@H]21)OC(C)=O)=O)OC(=O)C)OC(=O)[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)O)C(=O)C1=CC=CC=C1 RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N 0.000 description 3
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 3
- 238000006257 total synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 3
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 3
- KJTLQQUUPVSXIM-ZCFIWIBFSA-M (R)-mevalonate Chemical compound OCC[C@](O)(C)CC([O-])=O KJTLQQUUPVSXIM-ZCFIWIBFSA-M 0.000 description 2
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 2
- 238000005084 2D-nuclear magnetic resonance Methods 0.000 description 2
- 230000005730 ADP ribosylation Effects 0.000 description 2
- 241000216654 Armillaria Species 0.000 description 2
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLQQUUPVSXIM-UHFFFAOYSA-N DL-mevalonic acid Natural products OCCC(O)(C)CC(O)=O KJTLQQUUPVSXIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 2
- 102100031780 Endonuclease Human genes 0.000 description 2
- 108700024394 Exon Proteins 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 108010001498 Galectin 1 Proteins 0.000 description 2
- 102100021736 Galectin-1 Human genes 0.000 description 2
- 108090000895 Hydroxymethylglutaryl CoA Reductases Proteins 0.000 description 2
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 2
- 101150053185 P450 gene Proteins 0.000 description 2
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 2
- 241001116500 Taxus Species 0.000 description 2
- 240000004922 Vigna radiata Species 0.000 description 2
- 235000010721 Vigna radiata var radiata Nutrition 0.000 description 2
- 235000011469 Vigna radiata var sublobata Nutrition 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 239000000287 crude extract Substances 0.000 description 2
- YMWUJEATGCHHMB-DICFDUPASA-N dichloromethane-d2 Chemical compound [2H]C([2H])(Cl)Cl YMWUJEATGCHHMB-DICFDUPASA-N 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 238000012581 double quantum filtered COSY Methods 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 2
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001052 heteronuclear multiple bond coherence spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000000990 heteronuclear single quantum coherence spectrum Methods 0.000 description 2
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 2
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 2
- NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N (+)-Neomenthol Chemical compound CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@@H]1O NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N 0.000 description 1
- 101710158485 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase Proteins 0.000 description 1
- 101710152516 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase 1 Proteins 0.000 description 1
- 101150033839 4 gene Proteins 0.000 description 1
- ODHCTXKNWHHXJC-VKHMYHEASA-N 5-oxo-L-proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCC(=O)N1 ODHCTXKNWHHXJC-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 244000298697 Actinidia deliciosa Species 0.000 description 1
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 description 1
- 102000057234 Acyl transferases Human genes 0.000 description 1
- 108700016155 Acyl transferases Proteins 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 240000001538 Agaricus subrufescens Species 0.000 description 1
- 244000221226 Armillaria mellea Species 0.000 description 1
- 235000011569 Armillaria mellea Nutrition 0.000 description 1
- 241000216635 Armillaria ostoyae Species 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000351920 Aspergillus nidulans Species 0.000 description 1
- 240000006439 Aspergillus oryzae Species 0.000 description 1
- 235000002247 Aspergillus oryzae Nutrition 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108700010070 Codon Usage Proteins 0.000 description 1
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 101710123323 Cytochrome P450 monooxygenase 1 Proteins 0.000 description 1
- 101710123320 Cytochrome P450 monooxygenase 2 Proteins 0.000 description 1
- NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N DL-menthol Natural products CC(C)C1CCC(C)CC1O NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007399 DNA isolation Methods 0.000 description 1
- 230000033616 DNA repair Effects 0.000 description 1
- FBSBGGJQVUYUDB-UHFFFAOYSA-N Delta6-Protoilluden Natural products C1C(C)=C2CCC2(C)C2CC(C)(C)CC21 FBSBGGJQVUYUDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 101150009006 HIS3 gene Proteins 0.000 description 1
- 108010093488 His-His-His-His-His-His Proteins 0.000 description 1
- 229930010555 Inosine Natural products 0.000 description 1
- UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N Inosine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C2=NC=NC(O)=C2N=C1 UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-DHVFOXMCSA-N L-galactose Chemical compound OC[C@@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-DHVFOXMCSA-N 0.000 description 1
- SJZRUQOYQZRISL-UHFFFAOYSA-N Melleolide Natural products CC1=CC(O)=CC(O)=C1C(=O)OC1C2(O)C(C=O)=CC3CC(C)(C)CC3C2(C)C1 SJZRUQOYQZRISL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100084404 Mus musculus Prodh gene Proteins 0.000 description 1
- 108020004711 Nucleic Acid Probes Proteins 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 1
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 1
- 102000004020 Oxygenases Human genes 0.000 description 1
- 108090000417 Oxygenases Proteins 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 241000223785 Paramecium Species 0.000 description 1
- ODHCTXKNWHHXJC-GSVOUGTGSA-N Pyroglutamic acid Natural products OC(=O)[C@H]1CCC(=O)N1 ODHCTXKNWHHXJC-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 101100394989 Rhodopseudomonas palustris (strain ATCC BAA-98 / CGA009) hisI gene Proteins 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 1
- 101150014136 SUC2 gene Proteins 0.000 description 1
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FRJSECSOXKQMOD-HQRMLTQVSA-N Taxa-4(5),11(12)-diene Chemical compound C1C[C@]2(C)CCC=C(C)[C@H]2C[C@@H]2CCC(C)=C1C2(C)C FRJSECSOXKQMOD-HQRMLTQVSA-N 0.000 description 1
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- ODHCTXKNWHHXJC-UHFFFAOYSA-N acide pyroglutamique Natural products OC(=O)C1CCC(=O)N1 ODHCTXKNWHHXJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- QYHYQHPUNPVNDV-UHFFFAOYSA-N aluminane Chemical compound C1CC[AlH]CC1 QYHYQHPUNPVNDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009435 amidation Effects 0.000 description 1
- 238000007112 amidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000010516 arginylation Effects 0.000 description 1
- 229930101531 artemisinin Natural products 0.000 description 1
- BLUAFEHZUWYNDE-NNWCWBAJSA-N artemisinin Chemical compound C([C@](OO1)(C)O2)C[C@H]3[C@H](C)CC[C@@H]4[C@@]31[C@@H]2OC(=O)[C@@H]4C BLUAFEHZUWYNDE-NNWCWBAJSA-N 0.000 description 1
- 229960004191 artemisinin Drugs 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000034303 cell budding Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000017858 demethylation Effects 0.000 description 1
- 238000010520 demethylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002074 deregulated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011903 deuterated solvents Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(oxo)silane Chemical compound O[Si](O)=O IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 210000002472 endoplasmic reticulum Anatomy 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000009123 feedback regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000022244 formylation Effects 0.000 description 1
- 238000006170 formylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010230 functional analysis Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000006251 gamma-carboxylation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 125000000291 glutamic acid group Chemical group N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)* 0.000 description 1
- 150000003278 haem Chemical group 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 238000003119 immunoblot Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229960003786 inosine Drugs 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000026045 iodination Effects 0.000 description 1
- 238000006192 iodination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000029226 lipidation Effects 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M lithium acetate Chemical compound [Li+].CC([O-])=O XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229940041616 menthol Drugs 0.000 description 1
- 238000012269 metabolic engineering Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 230000007498 myristoylation Effects 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002853 nucleic acid probe Substances 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003905 phosphatidylinositols Chemical class 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- ZRZNJUXESFHSIO-VYTKZBNOSA-N pleuromutilin Chemical class C([C@H]([C@]1(C)[C@@H](C[C@@](C)(C=C)[C@@H](O)[C@@H]2C)OC(=O)CO)C)C[C@]32[C@H]1C(=O)CC3 ZRZNJUXESFHSIO-VYTKZBNOSA-N 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 230000013823 prenylation Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006340 racemization Effects 0.000 description 1
- 238000010188 recombinant method Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 229960002771 retapamulin Drugs 0.000 description 1
- STZYTFJPGGDRJD-NHUWBDDWSA-N retapamulin Chemical compound C([C@H]([C@@]1(C)[C@@H](C[C@@](C)(C=C)[C@@H](O)[C@@H]2C)OC(=O)CS[C@@H]3C[C@H]4CC[C@H](N4C)C3)C)C[C@]32[C@H]1C(=O)CC3 STZYTFJPGGDRJD-NHUWBDDWSA-N 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 238000005922 selenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011894 semi-preparative HPLC Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- UURAUHCOJAIIRQ-QGLSALSOSA-N tiamulin Chemical compound CCN(CC)CCSCC(=O)O[C@@H]1C[C@@](C)(C=C)[C@@H](O)[C@H](C)[C@@]23CC[C@@H](C)[C@]1(C)[C@@H]2C(=O)CC3 UURAUHCOJAIIRQ-QGLSALSOSA-N 0.000 description 1
- 229960004885 tiamulin Drugs 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 1
- 230000034512 ubiquitination Effects 0.000 description 1
- 238000010798 ubiquitination Methods 0.000 description 1
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0071—Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/52—Genes encoding for enzymes or proenzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P15/00—Preparation of compounds containing at least three condensed carbocyclic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/18—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic polyhydric
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/62—Carboxylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y114/00—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14)
- C12Y114/14—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14) with reduced flavin or flavoprotein as one donor, and incorporation of one atom of oxygen (1.14.14)
- C12Y114/14001—Unspecific monooxygenase (1.14.14.1)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
シトクロムP450モノオキシゲナーゼ活性を有するポリペプチドをコードし、かつ
a)添付の配列表に記載の配列番号5〜8、
b)配列番号5〜8と相補的な核酸配列、ならびに
c)a)およびb)で定義した核酸配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸配列またはそれらの相補鎖
からなる群より選択される核酸配列を含む、または該配列からなるポリヌクレオチドを提供することによって上記の目的および他の目的を達成することができる。
単離されたペプチドであって、
a)配列番号1〜4のいずれか1つに示すアミノ酸配列;
b)ストリンジェントな条件下において配列番号5〜8のいずれかに示す核酸分子の逆鎖とハイブリダイズする核酸分子によってコードされる、配列番号1〜4のいずれかに示すアミノ酸配列のアレルバリアントのアミノ酸配列;
c)ストリンジェントな条件下において配列番号5〜8のいずれかに示す核酸分子の逆鎖とハイブリダイズする核酸分子によってコードされる、配列番号1〜4のいずれかに示すアミノ酸配列のオーソログのアミノ酸配列;および
d)少なくとも10個の連続するアミノ酸を含み、モノオキシゲナーゼ活性を発揮する、配列番号1〜4のいずれかに示すアミノ酸配列の断片
からなる群より選択されるアミノ酸配列からなるペプチドに関する。
メレオライド類の製造方法であって、
a)ヒドロキシル化プロトイルデンまたはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルの生成が可能な適切な栄養条件において、上記で定義した微生物を培養する工程;および
b)上記宿主微生物またはその増殖培地からヒドロキシル化プロトイルデンまたはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルを単離する工程
を含む方法に関する。
a)(a)添付の配列表に記載の配列番号5〜8、(b)配列番号5〜8に相補的な核酸配列、ならびに(c)(a)および(b)で定義した核酸配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸配列またはそれらの相補鎖から選択される核酸配列を含むように形質転換または形質導入された宿主微生物を適切な栄養条件で培養する工程;
b)上記核酸配列を過剰発現させる工程;
c)上記工程によって、宿主微生物細胞におけるヒドロキシル化プロトイルデンまたはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルの生成を増加させる工程;ならびに
d)生成されたヒドロキシル化プロトイルデンまたはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルを宿主微生物またはその増殖培地から単離する工程
からなる。
a)少なくとも一方が外因性物質である(i)プロトイルデンシンターゼと(ii)少なくとも1種のシトクロムP450モノオキシゲナーゼとを少なくとも異種発現するように形質転換された宿主微生物を提供する工程;および
b)プロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステル類の生成が可能な適切な栄養条件において、工程a)で提供された宿主微生物を培養することによって、ヒドロキシル化プロトイルデンまたはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルを製造する工程
を含む方法に関する。
c)上記宿主微生物またはその増殖培地からヒドロキシル化プロトイルデンおよび/またはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルを単離する工程をさらに含む。
a)添付の配列表に記載の配列番号1〜4のいずれかに示すアミノ酸配列;
b)ストリンジェントな条件下において配列番号5〜8のいずれかに示す核酸分子の逆鎖とハイブリダイズする核酸分子によってコードされる、配列番号1〜4のいずれかに示すアミノ酸配列のアレルバリアントのアミノ酸配列;
c)ストリンジェントな条件下において配列番号5〜8のいずれかに示す核酸分子の逆鎖とハイブリダイズする核酸分子によってコードされる、配列番号1〜4のいずれかに示すアミノ酸配列のオーソログのアミノ酸配列;および
d)少なくとも10個の連続するアミノ酸を含み、シトクロムP450モノオキシゲナーゼの機能を発揮する、配列番号2に示すアミノ酸配列の機能的断片
からなる群より選択されるアミノ酸配列を有する。
酵母株と培養条件
ワタゲナラタケ(Armillaria gallica)FU02472株を過去の報告に従って培養した(Engels et al., “Cloning and Characterization of an Armillaria gallica cDNA encoding protoilludene synthase, which catalyzes the first committed step in the synthesis of antimicrobial melleolides, J. Biol. Chem. 286:6871-6878 (2011))。酵母株サッカロミセス・セレビシエCEN.PK2-1C(MATa, ura3-52, trp1-289, Leu2-3_112, his3 Δ1, MAL2-8c, SUC2)は、EUROSCARF(EUROpean Saccharomyces Cerevisiae Archive for Functional analysis)およびフランクフルト大学(フランクフルト・アム・マイン、ドイツ)より入手し、SC最少寒天培地で維持した(Engels, et al., "Metabolic engineering of taxadiene biosynthesis in yeast as a first step towards Taxol production", Metab. Eng. 10, 201-206 (2008))。バッチ培養においては、緩衝YP培地(2%w/vトリプトン、1%w/v酵母エキスおよび50mM MES、pH5.5)に2%w/vグルコースを添加して使用し、Gal1プロモーター駆動性発現を誘導するためのフェッドバッチ発酵においては、緩衝YP培地に2%w/vガラクトースを添加して使用した。S.セレビシエの形質転換は、過去の報告に従って酢酸リチウム法を実施し選択を行うことによって達成した(Engelsら、2008)。
ワタゲナラタケのゲノムDNAは、セチルトリメチルアンモニウムブロミド法(MurrayおよびThompson、1980)を用いて単離した。製造者のガイドラインに従って、Lambda DASH II/BamHIベクターキットおよびGigapack III Gold packaging extract(Stratagene、ハイデルベルグ、ドイツ)を組み合わせて使用してワタゲナラタケのゲノムライブラリを構築した。Clontech社(サン=ジェルマン=アン=レー、フランス)のGenomeWalker(登録商標)Universal Kitを製造者のプロトコルに従って使用して、ワタゲナラタケのゲノムウォーキングライブラリを構築した。
ファージプラークを荷電ナイロン膜(GEヘルスケア)に転写し、32P標識核酸プローブを用いてスクリーニングした。0.1mg/mLサケ精子DNAを添加したRoti(登録商標)Hybrid Quick(Carl Roth、カールスルーエ、ドイツ)を用いて、プレハイブリダイゼーションおよびハイブリダイゼーションを行った。DecaLabel(登録商標)DNA Labelling Kit(Fermentas(ザンクト・レオン=ロート、ドイツ);2010年よりThermo Fisher Scientific)を用いて、プローブの標識を行った。膜を65℃で15時間ハイブリダイズした後、希釈したRoti Hybrid Quickハイブリダイゼーションバッファーで4回洗浄した(Roti Hybrid Quick:H2Oを1:2で混合したもので30分間、1:5で混合したもので30分間、次いで1:10で混合したもので10分間を2回)。膜を−80℃で4日間X線フィルムに暴露した。プライマーウォーキングを実施して、単離した陽性コスミドの配列解析を行った。ゲノムウォーキングPCR増幅により得られた断片を、Zero Blunt(登録商標)クローニングキット(インビトロジェン、カールスルーエ、ドイツ)を使用してサブクローニングし、DNA配列解析を行った。
Gatewayクローニング法によって、ガラクトースで誘導可能な酵母発現ベクターpYES-DEST52(インビトロジェン)に4種のワタゲナラタケ由来シトクロムP450依存性モノオキシゲナーゼをクローニングした。ハプロイド酵母株CEN.PK2-1Cを用いて、シトクロムP450モノオキシゲナーゼを異種発現させた。
NMR解析による構造解明に十分な量のヒドロキシル−プロトイルデンを全生合成するため、ワタゲナラタケ由来シトクロムP450モノオキシゲナーゼCYP−Arm3とチュウゴクイチイ由来NADPH:シトクロムP450レダクターゼとを共発現するCEN.PK2-1C酵母株を作製した。次いで、PGKプロモーターとcyc1転写ターミネーターとを含むpRS315ベクターに酵母由来末端切断型HMG−CoAレダクターゼ1(Dimster-Denk, et al., “Feedback regulation of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase in Saccharomyces cerervisiae”, Mol. Biol. Cell 5:655-665 (1994))をクローニングし、このベクターを用いて上記共発現酵母株を形質転換した。ワタゲナラタケ由来プロトイルデンシンターゼは、Gal1プロモーターとcyc1転写ターミネーター(いずれもpYES-DEST52ベクターに由来)とを含む(CEN.PK2-1C酵母株のヒスチジン栄養要求性を補うための)pRS423ベクターにクローニングした。
NMRスペクトルはいずれも、zグラジエントを備えた5mmのBBOプローブを用いてBruker DRX 500MHz NMR分光計で記録した。ヒドロキシ−プロトイルデン試料を重水素化ジクロロメタンに溶解して最終濃度を約50mMとし、5.32ppmおよび54.00ppmにおける溶媒のシグナルを基準として補正した。13C-NMRスペクトルは、パルス幅を30°とし、遅延時間を2秒として1000回スキャンすることによって得た。13C-DEPT-135は400回スキャンして得た。二次元スペクトルはいずれもBruker標準パルスプログラムを用いて取得した。DQF-COSYスペクトルおよびgs-NOESYスペクトルは、それぞれ512回のインクリメントによって測定し、DQF-COSYスペクトルでは1回のインクリメントにつき2回スキャンし、gs-NOESYスペクトルでは1回のインクリメントにつき4回スキャンした。NOESYスペクトルでは混合時間を600msとした。異核相関は、それぞれ512回のインクリメントによって取得したgs-HSQCスペクトルおよびgs-HMBCスペクトルによって測定した。gs-HSQCスペクトルでは1回のインクリメントにつき4回スキャンし、gs-HMBCスペクトルでは1回のインクリメントにつき8回スキャンした。これらのスペクトルはいずれも140Hzにおける1Jカップリングおよび8HzにおけるnJカップリングに対して最適化した。データは、TopSpin 1.3ソフトウェア(Bruker Biospin)およびMestReNova 8.0ソフトウェア(MestreLab Research)を用いて処理した。
ファージライブラリスクリーニングとゲノムウォーキングを用いた生合成遺伝子クラスターの単離
プロトイルデン型セスキテルペノイド遺伝子クラスターを単離するため、ワタゲナラタケ由来ゲノムDNAファージライブラリを構築し、ワタゲナラタケ由来プロトイルデンシンターゼをプローブとしてスクリーニングを行った。2回目のスクリーニングで得られた陽性プラークのうち2つをコスミドDNAの単離に使用した。得られたコスミドDNAを制限消化したところ、同一の断片パターンが見られたことから、これらのコスミドは同じものであることが判明した。一方のコスミドインサート(コスミド5.1)について、プライマーウォーキングによる配列解析を行った結果、22.902kbの断片であることが分かった。
上記クローン化ゲノムDNAの配列解析を行ったところ、上記でゲノムウォーキングを行った4種のゲノムシトクロムP450モノオキシゲナーゼ配列は、イントロン/エキソンが高度に断片化していることが分かった。2158bpにわたるシトクロムP450 CYP−Arm1のゲノム配列は、10個のイントロンを含み、38bp〜537bpの長さのエキソンを有する。CYP−Arm2のゲノム配列とCYP−Arm3のゲノム配列は非常に類似しており、いずれも11個のイントロンを含み、配列全体の同一性は73.8%である。CYP−Arm4を解析した結果、509個のアミノ酸からなるタンパク質をコードするオープンリーディングフレーム(ORF)が同定された。この推定ORFは14個のイントロンによって分断されており、4〜190bpの長さのエキソンを生じる。さらに、単離した各シトクロムP450モノオキシゲナーゼをアミノ酸配列レベルで解析したところ、CYP−Arm1、CYP−Arm2およびCYP−Arm3は、CYP−Arm4に対してそれぞれ32.5%、34.0%および34.0%のアミノ酸配列類似性を示した。
異種発現させるため、単離したワタゲナラタケ由来シトクロムP450モノオキシゲナーゼを含む4種の発現構築物を用いてCEN.PK2-1C酵母株を形質転換した。L−ガラクトースによって異種発現を誘導した後、組換え酵母細胞を回収し、酵母のミクロソームタンパク質を調製することによって、異種発現されたP450が適切に局在化しているかどうかを調べた。ヘキサヒスチジン特異的一次抗体を用いた免疫ブロット分析の結果、異種発現されたタンパク質(推定分子量:57〜60kDa)がミクロソーム画分に適切に局在化していることが示された(図3参照)。
次に、ヒドロキシプロトイルデンと推定される生成物の構造をNMR分析によって調査した。化合物の適切な構造解明には数ミリグラム程度の純粋な生成物が必要であるため、十分な量の生成物を得る必要があった。このため、均質な化合物を精製して分析を行うことを目的として、サッカロミセス・セレビシエ株の遺伝子を改変してヒドロキシプロトイルデンと推定されるものを全生合成した。
得られた培養上清にシリカC18RP粉末を加え、4℃でインキュベートすることにより抽出を行った。シリカC18RP粉末をろ過により回収し、凍結乾燥した。ソックスレー装置を用い、n−ペンタンを有機溶媒として抽出を行った。得られた抽出物を減圧濃縮した。次いで、粗抽出物をシリカゲル60(クロロプロピル官能基化シリカゲル)上でのクロマトグラフィー(逆相セミ分取HPLC)によって精製した。3つの精製工程を経た後、NMR分析用の純生成物約40mgを得ることができた。
得られた培養上清をクロロホルム−d1で抽出し、空気乾燥し、重水素化溶媒に溶解し、GC/MSで分析した。
Claims (10)
- ヒドロキシル化プロトイルデンおよび/またはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルの製造方法であって、
a)添付の配列表に記載の配列番号9に示すヌクレオチド配列を有する遺伝子クラスターを異種発現するように形質転換された宿主微生物を提供する工程、および
b)プロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステル類の生成が可能な適切な栄養条件において、工程a)で提供された宿主微生物を培養することによって、ヒドロキシル化プロトイルデンまたはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルを製造する工程
を含む方法。 - c)前記宿主微生物またはその増殖培地から前記ヒドロキシル化プロトイルデンおよび/または前記プロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルを単離する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 工程a)において提供される前記宿主微生物が、NADPH−シトクロムP450レダクターゼを発現するようにさらに形質転換されている、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記NADPH−シトクロムP450レダクターゼが、チュウゴクイチイ由来のNADPH:シトクロムレダクターゼである、請求項3に記載の方法。
- 工程a)において提供される前記宿主微生物が、2−ヒドロキシ−3−メチルグルタリル−CoA(HMG−CoA)レダクターゼを発現するようにさらに形質転換されている、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記プロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルが、メレオライド類およびアルミリルオルセリナート類から選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロキシル化プロトイルデンが、モノヒドロキシル化プロトイルデンおよびジヒドロキシル化プロトイルデンからなる群より選択される、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- ヒドロキシル化プロトイルデンおよび/またはプロトイルデン型セスキテルペノイドアリールエステルを製造するための、(i)プロトイルデンシンターゼをコードするポリヌクレオチドと(ii)少なくとも1種のシトクロムP450モノオキシゲナーゼをコードするポリヌクレオチドとを少なくとも含む遺伝子クラスターの使用であって、
前記シトクロムP450モノオキシゲナーゼをコードするポリヌクレオチドが、
a)添付の配列表に記載の配列番号6または7に示す核酸配列、
b)配列番号2または3に示すアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードする核酸配列、ならびに
c)a)で定義した核酸配列の逆鎖とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸配列
からなる群より選択される配列を含む、または該配列からなる
使用。 - 添付の配列表に記載の配列番号9に示すヌクレオチド配列を有する遺伝子クラスターを用いる、請求項8に記載の使用。
- ヒドロキシル化プロトイルデンが、8−ヒドロキシ−6−プロトイルデンおよび8,13−ヒドロキシ−6−プロトイルデンから選択される、請求項7に記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2014/050246 WO2015104051A1 (en) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | Melleolide-biosynthesis gene cluster and its application |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017503504A JP2017503504A (ja) | 2017-02-02 |
JP6673834B2 true JP6673834B2 (ja) | 2020-03-25 |
Family
ID=49956165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016545321A Active JP6673834B2 (ja) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | メレオライド生合成遺伝子クラスターおよびその使用 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10011821B2 (ja) |
EP (1) | EP3092307B1 (ja) |
JP (1) | JP6673834B2 (ja) |
CN (1) | CN105849258B (ja) |
ES (1) | ES2747844T3 (ja) |
WO (1) | WO2015104051A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114940980B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-11-21 | 暨南大学 | 一类倍半萜聚酮合成基因及其应用 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10051175A1 (de) * | 2000-10-16 | 2002-05-02 | Basf Ag | Cytochrom P450 Monoxygenasen aus thermophilen Bakterien |
WO2005030806A2 (en) | 2003-09-24 | 2005-04-07 | Montana State University | Norovirus monoclonal antibodies and peptides |
BRPI0616883A2 (pt) * | 2005-10-07 | 2011-07-05 | Univ California | ácidos nucléicos que codificam enzima modificada de citocromo p450 e métodos de uso dos mesmos |
JP5526381B2 (ja) * | 2009-09-07 | 2014-06-18 | 学校法人近畿大学 | セスキテルペン変換酵素遺伝子及びそれを利用した酸化セスキテルペンの製造方法 |
CN102812129B (zh) * | 2009-11-10 | 2015-08-26 | 麻省理工学院 | 用于从类异戊二烯途径生产化学和医药产品的微生物工程 |
EP2415865B1 (en) * | 2010-08-02 | 2013-05-01 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Protoilludene synthase |
-
2014
- 2014-01-08 JP JP2016545321A patent/JP6673834B2/ja active Active
- 2014-01-08 CN CN201480070555.1A patent/CN105849258B/zh active Active
- 2014-01-08 WO PCT/EP2014/050246 patent/WO2015104051A1/en active Application Filing
- 2014-01-08 ES ES14700343T patent/ES2747844T3/es active Active
- 2014-01-08 EP EP14700343.8A patent/EP3092307B1/en active Active
-
2016
- 2016-06-22 US US15/190,052 patent/US10011821B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015104051A1 (en) | 2015-07-16 |
US20160319251A1 (en) | 2016-11-03 |
US10011821B2 (en) | 2018-07-03 |
ES2747844T3 (es) | 2020-03-11 |
CN105849258A (zh) | 2016-08-10 |
JP2017503504A (ja) | 2017-02-02 |
EP3092307A1 (en) | 2016-11-16 |
CN105849258B (zh) | 2020-05-26 |
EP3092307B1 (en) | 2019-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Xu et al. | Enhancement of ganoderic acid accumulation by overexpression of an N-terminally truncated 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase gene in the basidiomycete Ganoderma lucidum | |
Wang et al. | Genome mining for fungal polyketide-diterpenoid hybrids: discovery of key terpene cyclases and multifunctional P450s for structural diversification | |
Guo et al. | Tafuketide, a phylogeny-guided discovery of a new polyketide from Talaromyces funiculosus Salicorn 58 | |
CN110691850B (zh) | 生产折叶苔醇和/或补身醇的方法 | |
Kasahara et al. | Pinus taeda phenylpropenal double-bond reductase: purification, cDNA cloning, heterologous expression in Escherichia coli, and subcellular localization in P. taeda | |
O'Connor | Strategies for engineering plant natural products: the iridoid-derived monoterpene indole alkaloids of Catharanthus roseus | |
Arthaud et al. | Studies on the secondary metabolites of a Pseudoalteromonas sp. isolated from sediments collected at the northeastern coast of Brazil | |
Valente et al. | Production of 5-hydroxy-7-methoxy-4-methylphthalide in a culture of Penicillium crustosum | |
JP6673834B2 (ja) | メレオライド生合成遺伝子クラスターおよびその使用 | |
CN110616205B (zh) | 一种用于黄酮糖苷合成制备的黄酮合酶 | |
Kumar et al. | Cultural, morphological and molecular characterization of vinca alkaloids producing endophytic fungus Fusarium solani isolated from Catharanthus roseus | |
US9005939B2 (en) | Protoilludene synthase | |
JP6018915B2 (ja) | 28位がヒドロキシメチル基またはカルボキシル基である五環系トリテルペン化合物の製造方法 | |
JP2011172526A (ja) | 酵母宿主 | |
CN109790553B (zh) | 芝麻素酚或芝麻素酚糖苷的生产方法 | |
EP1885848B1 (en) | Microbial conversion of sugar acids and means useful therein | |
Nguyen et al. | Optimization, purification and characterization of α-glucosidase inhibitors from Streptomyces costaricanus EBL. HB6 isolated in Vietnam | |
CN108504640A (zh) | 甾体化合物侧链修饰基因及其应用 | |
CN114350524B (zh) | Mycoleptodiscin型吲哚倍半萜化合物、其生物合成方法及其用途 | |
WO2009084439A1 (ja) | リグナン水酸化酵素 | |
Jumpathong et al. | Chemical investigation of novel ascomycetes using PCR based screening approaches | |
Weber et al. | Histochemical and ultrastructural characterization of fungal mitochondria | |
Aitken | Antifungal Natural Products from Endophytes of Fruit-Bearing Plants | |
Hufendiek | Enzyme-inhibitory secondary metabolites and their exudation in the marine-derived fungus Epicoccum nigrum link | |
Abdel-Hameed | Polyketide biosynthesis in lichen fungi Cladonia uncialis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160711 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170926 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20171221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180226 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181130 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20181211 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20190215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200305 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6673834 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |