トルエン4-モノオキシゲナーゼ遺伝子のクローニングと、抗がん剤の産生、インドルビンの産生への2相システムの適用

インドルビンは、いくつかの真核細胞シグナル伝達経路の強力な阻害剤であり、骨髄球性白血病およびアルツハイマー病の治療法として有望であることを示しています。塗料工場の土壌分離株からの新規トルエン4-モノオキシゲナーゼの成分をコードするTmoABCDEFオペロン。M4はクローン化され、大腸菌で表現されました。大腸菌:: TMO遺伝子を発現するPKSR12を使用して、開始基板からインドルビンの最大収率を得るために最適化された2相[ジオクチル（DOP）/水性培地]培養システムを開発しました。DOPは、有毒なインドール基質を可溶化および隔離するための有機相として使用され、それ以外の場合は水性媒体の成長を妨げる高インドール濃度の使用を可能にしました。3 mMシステイン、5 mMインドール、および1 mMイザチンを含むトリプトファン培地を使用した50％（v/v）DOP 2相システムは、インドールと価値の低い代替製品、インディゴへの変換なしで102.4 mg/Lのインドルビンを生成しました。

Indirubin is a strong inhibitor of several eukaryotic cell signaling pathways and shows promise as a treatment for myelocytic leukemia and Alzheimer's disease. The tmoABCDEF operon, encoding the components of a novel toluene 4-monooxygenase from the paint factory soil isolate, Pseudomonas sp. M4, was cloned and expressed in Escherichia coli. E. coli::pKSR12 expressing the tmo genes was used to develop a two-phase [dioctyl phthalate (DOP)/aqueous medium] culture system that was optimized to obtain maximal yields of indirubin from the starting substrate, indole. DOP was used as the organic phase to solubilize and sequester the toxic indole substrate, making possible the use of high indole concentrations that would otherwise interfere with growth in aqueous media. A 50 % (v/v) DOP two-phase system using tryptophan medium containing 3 mM cysteine, 5 mM indole, and 1 mM isatin yielded 102.4 mg/L of indirubin with no conversion of indole to the less valuable alternate product, indigo.