モジュール型ポリケチド生成酵素遺伝子の新規設計および再編成によるポリケチドのコンビナトリアル生合成

I型ポリケチド生成酵素（PKS）遺伝子群は、ポリケチド産物の2炭素の基本単位構造をコードする約3～6 kbのモジュールによって構成されている。個々のPKSモジュールを変化または置換させれば「非天然型」天然物の生合成が可能となるが、既存の方法でこれを行うには長い時間を要する。本論文で紹介する一般的な合成PKS遺伝子設計法では、隣接する制限酵素切断部位群の繰り返しにより、カセットの組み立て、およびモジュールおよびドメインの交換が円滑に行われる。この設計法の有用性を確認するため、PKSクラスター8個からモジュールを14個合成し、150万bpにわたる新規PKS遺伝子配列の2モジュールの組み合わせを154通り作り上げた。そのほぼ半数は大腸菌にポリケチドを生合成させることができ、これには個々のモジュールのすべてが関与していた。本研究はポリケチドを生産するためのまさにコンビナトリアルな方法を提供するものである