海綿由来メタゲノムライブラリを用いた有用活性物質、生合成遺伝子の単離・探索
| Project/Area Number |
13J10253
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Living organism molecular science
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹重 勇哉 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | メタゲノム / 難培養性微生物 / スクリーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では海洋動物である海綿中に生息する微生物、とりわけ培養困難な微生物を標的として研究を開始した。昨年度までの研究で、海綿Discodermia calyxを用いてメタゲノムライブラリを構築し、Bacillus cereusに対する抗菌活性を指標とするスクリーニングを行った。結果、抗菌活性を示すクローン1種を見出し、その成分を2,2-di(3-indolyl)-3-indoloneと決定した。得られたクローンに対して、次世代シークエンサーによって挿入遺伝子の配列を解析し、その配列相同性検索を行った所、31個の推定ORFを含む事が明らかとなった。更に、サブクローニングを行った所、化合物生産に必要な遺伝子の同定に成功した。
最終年度となる本年は先述した遺伝子のin vitroでの発現確認及びその活性の確認を続けて試みた。共生微生物由来のタンパク質はその発現を行う事が困難であったが、メタノール資化性酵母であるPichia pastorisを用いる事で、これを達成した。そこで、発現させたタンパク質に対して種々のインドール系化合物を添加し、その酵素反応を試みたが、現時点では抗菌化合物の生産には至っていない。真の基質、また最適な酵素反応条件を更に探索する事で、正確な酵素反応が達成されると考えている。
また一方で、構築したメタゲノムライブラリがどの程度他のスクリーニング系へと適応可能かを精査する為、種々の試験系を本海綿メタゲノムライブラリへと適応した。結果として、抗酸化活性試験、鉄キレート活性試験、色素産生試験、カテコール分解試験の4種に関して更に適応を試み、全ての活性試験に対して陽性を示すクローンを発見した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Indole-porphyrin hybrids produced by metagenomics2013
Author(s)
Yang, X. -L., Wakimoto, T., Takeshige, Y., He, R., Egami, Y., Abe, I.
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Journal Title
Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters
Volume: 23
Issue: 13
Pages: 2810-2813
DOI
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Peer Reviewed
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