Virginiamycin 생합성 유도인자 Virginiae Butanolide C에 이한 Erythromycin 생산 유도

Induction of Erythromycin by Virginiamycin Inducing Factor, Virginiae Butanolide C

Streptomyces virginiae 유래의 virginiamycin 생합성 유도인자인 VB-C를 이용하여 다른 방선균에의 항생물질 생산 유도 기능을 검토하였다. Erythromycin 생산균인 Streptomyces erythraeus를 공시균주로 사용하였으며, VB-C 결합 receptor 유전자가 포함된 plasmid(pARS 701, 9 kb)를 공시균주에 도입하여 transformant로 사용하였다. Parent와 transformant 모두 유도인자인 VB류를 생산하였으며, VB-C의 signal 전달에 관여하는 결합 단백질의 존재가 확인되었다. Parent는 본배양 0, 20, 44시간째에 합성 VB-C 300 ng/ml를 첨가시 초기 항생물질 생산시기가 약 8시간 이상 단축되었다. Transformant는 본배양 44시간에 첨가시 6시간 이상 항생물질 생산시기가 단축되었고 항생물질 생산량도 증가되었으며, parent에 비해 B. subtilis에도 강한 항균력을 나타내었다. 또한 항균 spectrum은 parent보다는 transformant가 생산한 항생물질의 항균호과가 더 큰 것으로 나타났으며, VB-C를 첨가한 경우 미첨가 경우보다 넓은 항균 spectrum을 보였다. 이들 결과에서 공시균인 S. erythraeus에서 VB signal 전달에 따른 항생물질 생산유도가 입증되었으며, VB-C receptor gene의 도입에 따른 발현과 함께 VBs의 유도, 항생물질의 생산시기의 단축 및 생산량의 증가가 예상됨에 따라 다양한 Streptomyces sp. 균주를 대상으로 항생물질의 대량생산을 비롯한 새로운 2차 대사산물 생산에의 응용이 예상되었다.

Virginiae butanolide C(VB-C) is one of the butyrolactone autoregulators, which triggers the production of virginiamycin in Streptomyces virginiae. In order to investigate the function of VB-C as inducer in other strains, Streptomyces erythraeus was used as a test strain(parent). VB-C binding receptor gene was introduced into S. erythraeus(transformant) and the production of VBs and specific VB-C binding protein were analysed in parent and transformant. When 300ng/ml of the synthetic VB-C was added at 0, 20, 44 h cultivation of the parent and at 44 h cultivation of the transformant, the initial production times a antibiotics were shortened by more than 8 and 6 h, respectively. The transformant showed strong antibiotic activity against B. subtilis. These results suggest that the VB-C might have an ability to induce the production of secondary metabolites in S. erythraeus.