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麹菌異種生産システムを基盤とする休眠型リボソームペプチド二次代謝物の開拓

Research Project

Project/Area Number 17J02635
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Natural medicines
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

森下 陽平  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords天然物化学 / 生合成 / 糸状菌 / RiPPs / リボソームペプチド / 異種発現 / 二次代謝物 / ゲノムマイニング
Outline of Annual Research Achievements

Ribosomally synthesized and post-translationally peptides (RiPPs) はリボゾームにより生合成されたペプチド鎖が直接修飾酵素により環化や切り出し等を受けることで生産されるペプチド系二次代謝物である。本研究では新たな糸状菌RiPPsを取得し、同時にその生合成機構を解明することを目的に、昆虫・植物内生菌を含めた糸状菌のゲノムシーケンス解析とゲノムマイニングに継続的に取り組んでいる。昨年度までに、様々な糸状菌のドラフトゲノム上に見出した複数の推定RiPPs生合成遺伝子クラスターを標的として、麹菌異種発現系を構築し、RiPPsの探索に取り組んだ。しかし、いずれのクラスターの導入株においても培養培地・菌体ともに化合物の検出には至らなかった。これまでの研究結果から、いずれの推定RiPPs生合成遺伝子クラスターにおいても化合物生産が認められなかったことから、糸状菌RiPPsの探索には、麹菌を異種ホストに用いた生産系は適さない可能性が考えられた。そこで本年度は、異なる異種ホストの検討に取り組んだ。
糸状菌RiPPsの異種生産に適した宿主を検討するために、これまでに取り組んできた推定RiPPs生合成遺伝子クラスター (Arthrinium sacchari由来のArsクラスター類、Penicillium soppi由来のPsorクラスター、P. griseofulvam由来のPgrクラスター、Cordyceps brongniartii由来Cbrクラスター等) を標的に、Aspergillus nidulansおよびA. kawachiiを異種ホストとした発現系を構築し、その二次代謝物の網羅的な探索に取り組んだ。その結果、異種ホスト内への遺伝子の導入、および遺伝子の発現を確認するに至った。現在、それら遺伝子導入株の詳細な代謝物分析、および新規RiPPsの探索を継続している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Synthetic-biology-based discovery of a fungal macrolide from Macrophomina phaseolina2020

    • Author(s)
      Morishita Yohei、Sonohara Terutaka、Taniguchi Tohru、Adachi Kiyohiro、Fujita Makoto、Asai Teigo
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 18 Issue: 15 Pages: 2813-2816

    • DOI

      10.1039/d0ob00519c

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Discovery of Fungal Polyene Macrolides via a Postgenomic Approach Reveals a Polyketide Macrocyclization by trans-Acting Thioesterase in Fungi2019

    • Author(s)
      Morishita Yohei、Zhang Huiping、Taniguchi Tohru、Mori Keiji、Asai Teigo
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Issue: 12 Pages: 4788-4792

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01674

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of plant hormones to activate silent polyketide biosynthetic pathways in Arthrinium sacchari, a fungus isolated from a spider2019

    • Author(s)
      Yohei Morishita, Yusuke Okazaki, Yi Yi Luo, Jun Nunoki, Tohru Taniguchi, Yoshiteru Oshima, Teigo Asai
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 17 Issue: 4 Pages: 780-784

    • DOI

      10.1039/c8ob02837k

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genome mining and heterologous biosynthesis of fungal aliphatic macrolide natural products2020

    • Author(s)
      Yohei Morishita, Teigo Asai
    • Organizer
      3rd International Conference on Natural Product Discovery and Development in the Genomic Era
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] First discovery of fungal polyene macrolide by genome mining and heterologous expression of a cryptic HR-PKS cluster2018

    • Author(s)
      Yohei Morishita, Huiping Zhang, Daisuke Hagiwara, Teigo Asai
    • Organizer
      3rd European Conference on Natural Products
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discovery of Fungal Polyene Macrolide by Genome Mining and Heterologous Expression of a Cryptic HR-PKS Cluster2018

    • Author(s)
      Yohei Morishita, Teigo Asai
    • Organizer
      VAAM workshop 2018 “Biology of natural product producing microorganisms”
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糸状菌マクロライド化合物のポストゲノム型天然物探索2018

    • Author(s)
      森下陽平,伊藤芽衣,青木優,浜口昌武,張恵平,清水公徳,浅井禎吾
    • Organizer
      第60回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌脂肪族マクロライド化合物のポストゲノム型天然物探索2018

    • Author(s)
      森下陽平, 浅井禎吾
    • Organizer
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌マクロライド天然物のポストゲノム型探索研究2018

    • Author(s)
      森下陽平, 浅井禎吾
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] サイトカイニンを用いたクモ内生糸状菌の二次代謝活性化に関する研究2017

    • Author(s)
      森下陽平,岡崎裕亮,大島吉輝,浅井禎吾
    • Organizer
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌ジテルペノイドピロン類のポストゲノム型天然物探索2017

    • Author(s)
      塚田健人,新木翔之,金子秋穂,森下陽平,矢口貴志,萩原大祐,大島吉輝,浅井禎吾
    • Organizer
      第59回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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