85(P-4) ランカサイジン生合成遺伝子群の機能解析および大員環形成機構の解明(ポスター発表の部)

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概要

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• The range of the lankacidin biosynthetic (lkc) gene cluster on the giant linear plasmid pSLA2-L isolated from Streptomyces rochei strain 7434AN4 has been delimited by precise gene inactivation experiments and analysis of metabolites of the disruptants. The unique 17-membered macrocyclic skeleton of lankacidin is derived from a glycine and eight malonate molecules. The initial condensation reaction of glycine and malonate is accomplished by the NRPS/PKS fused protein (LkcA), and then seven acetate units may be successively added by unique type I lkc-PKSs. Different from usual modular-type PKSs, the numbers of KS domains and condensation reactions do not coincide in the lkc-PKSs. In addition, the order of domains in lkc-PKSs (KR-ACP-KS) is different from that in usual modular-type PKSs (KS-AT-KR-ACP). Feeding of PQQ to a pqq disruptant restored the lankacidin production, suggesting its crucial role in an oxidation process. However, the formation of the 17-membered macrocyclic ring was not catalyzed by a PQQ-dependent dehydrogenase (ORF23) but was by a flavin-dependent amine oxidase (LkcE). Compound LC-KA05 isolated from an lkcE-disruptant is an acyclic intermediate lacking the C2-C18 bonding. These results suggested an unprecedented macrocyclization mechanism; amine oxidase (LkcE) oxidizes the acyclic amide intermediate (LC-KA05) to an iminium ion, which in turn is converted to the 17-membered lankacidin skeleton. This work has opened a possibility to create "unnatural natural" polyketide compounds with a unique macrocyclic skeleton.

• 2004-10-01

著者

• 児玉 和也

  広大院先端研

• 荒川 賢治

  広大院先端研

• 望月 進

  広大院先端研

• 杉野 文規

  広大院先端研

• 石井 達也

  広大院先端研

• 木梨 陽康

  広大院先端研

• 荒川 賢治

  広島大学大学院先端物質科学研究科分子生命機能科学専攻

• 木梨 陽康

  広島大学大学院先端物質科学研究科分子生命機能科学専攻

• 木梨 陽康

  広大院先端物質

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