脂質含有量と抗生物質活性との負の相関関係。一般的なルールと例外

Negative Correlation between Lipid Content and Antibiotic Activity in : General Rule and Exceptions.

• Michelle David
• Clara Lejeune
• Sonia Abreu
• Annabelle Thibessard
• Pierre Leblond
• Pierre Chaminade
• Marie-Joelle Virolle

抄録

ストレプトミセスは、よく知られた抗生物質生産者であり、炭素を脂質として貯蔵することができる数少ない原核生物の一つである。弱い抗生物質生産者であるストレプトミセスとその変異体および抗生物質生産者であるストレプトミセスの以前の比較研究では、総脂質含量と抗生物質生産能力との間には負の相関関係があることが示唆されていた。このような負の相関関係が他の種にも一般化できるかどうかを判断するために、54株を無作為に採取し、グルコースまたはグリセロールを主な炭素源とし、リン酸塩を制限した改変R2YE培地で生育させた。各菌株について、総脂質含量と抗生物質活性を評価した。その結果、脂質を蓄積する能力は菌株間で均等に分布しておらず、グリセロールはグルコースよりも脂質原性が高く、抗生物質の生合成に負の影響を与えることが明らかになった。さらに、脂質含量と抗生物質活性との間には統計的に有意な負のピアソン相関がほとんどの菌株で確立できたが、この一般法則から逃れた菌株がいくつかあった。これらの例外は、抗生物質活性を判定するために使用される検査の種類の限界やバイアスに起因していると考えられますが、これは感度のみに依存しています。これらの菌株は、脂質含有量が多く抗生物質活性が高いか、脂質含有量が低く抗生物質活性が検出できない菌株であることが特徴です。最後に，脂質含量が対照的な2つの菌株（DSM 41,481株とDSM 40,868株，系統的にはDSM 40,868株と系統的に関連していることがわかった）の比較ゲノム解析から，アセチルCoAの生成・消費に関連する様々な経路における遺伝的差異が，このような差異の原因となっている可能性が示唆された．

Streptomycetes are well known antibiotic producers and are among the rare prokaryotes able to store carbon as lipids. Previous comparative studies of the weak antibiotic producer with its mutant and with , which both produce antibiotics, suggested the existence of a negative correlation between total lipid content and the ability to produce antibiotics. To determine whether such a negative correlation can be generalized to other species, fifty-four strains were picked randomly and grown on modified R2YE medium, limited in phosphate, with glucose or glycerol as the main carbon source. The total lipid content and antibiotic activity against were assessed for each strain. This study revealed that the ability to accumulate lipids was not evenly distributed among strains and that glycerol was more lipogenic than glucose and had a negative impact on antibiotic biosynthesis. Furthermore, a statistically significant negative Pearson correlation between lipid content and antibiotic activity could be established for most strains, but a few strains escape this general law. These exceptions are likely due to limits and biases linked to the type of test used to determine antibiotic activity, which relies exclusively on sensitivity. They are characterized either by high lipid content and high antibiotic activity or by low lipid content and undetectable antibiotic activity against . Lastly, the comparative genomic analysis of two strains with contrasting lipid content, and both named (DSM 41,481 and DSM 40,868, which we found to be phylogenetically related to ) indicated that some genetic differences in various pathways related to the generation/consumption of acetylCoA could be responsible for such a difference.