抗腫瘍抗生物質マイトマイシンCの生合成に必要な2つの重要な遺伝子（MITAB）の遺伝的局在化と分子特性

マイトマイシンC（MC）は、3-アミノ-5-ヒドロキシベンゾ酸（AHBA）、D-グルコサミン、およびリン酸カルバモイル酸から生合成的に生合成された抗腫瘍抗生物質由来です。AHBAの合成に関与する遺伝子（MITA）が同定されており、Streptomyces lavendulaeのMC耐性軌跡MRDにリンクされていることがわかっています。ヌクレオチド配列分析により、MITAは、Amycolatopsis MediterraneiのリファマイシンAHBAシンターゼと71％の同一性（80％の類似性）を持つ388アミノ酸タンパク質、および関連するアンサミシン抗生物質産生症からの2つの追加のAHBAシンターゼを伴う388アミノ酸タンパク質をコードすることが示されました。MITAのS. lavendulae染色体コピーの遺伝子破壊と部位指向変異誘発により、MCの産生が完全にブロックされました。MITAの機能は、MITAとAHBAを含むK191A変異を含むS. lavendulae株の補完によって確認されました。272-アミノ酸タンパク質（グリコシルトランスフェラーゼのグループに関連する）をコードする2番目の遺伝子（MITB）が、破壊時にMC合成の廃止をもたらしたMITAのすぐ下流に同定されました。この研究は、天然物のユニークなミトサンクラスのアセンブリを媒介する重要な遺伝子のクラスターをローカライズしています。

Mitomycin C (MC) is an antitumor antibiotic derived biosynthetically from 3-amino-5-hydroxybenzoic acid (AHBA), D-glucosamine, and carbamoyl phosphate. A gene (mitA) involved in synthesis of AHBA has been identified and found to be linked to the MC resistance locus, mrd, in Streptomyces lavendulae. Nucleotide sequence analysis showed that mitA encodes a 388-amino-acid protein that has 71% identity (80% similarity) with the rifamycin AHBA synthase from Amycolatopsis mediterranei, as well as with two additional AHBA synthases from related ansamycin antibiotic-producing microorganisms. Gene disruption and site-directed mutagenesis of the S. lavendulae chromosomal copy of mitA completely blocked the production of MC. The function of mitA was confirmed by complementation of an S. lavendulae strain containing a K191A mutation in MitA with AHBA. A second gene (mitB) encoding a 272-amino-acid protein (related to a group of glycosyltransferases) was identified immediately downstream of mitA that upon disruption resulted in abrogation of MC synthesis. This work has localized a cluster of key genes that mediate assembly of the unique mitosane class of natural products.