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Construction of high level production system for anti-tubercular agent and anti-cancer drug by Escherichia coli

Research Project

Project/Area Number 17K08334
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Natural medicines
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

KUMAGAI Takanori  広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (70274058)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords抗結核薬 / D-サイクロセリン / 抗癌剤 / 異種生産 / ATP再生系 / ゲノム解析 / ヒドロキシウレア / ポリリン酸キナーゼ / ATP再生 / 培養工学
Outline of Final Research Achievements

In the present study, production level of an anti-tubercular agent, D-cycloserine (D-CS), was improved by introducing a ATP regeneration system to the established D-CS production system using Escherichia coli. In addition, candidate genes of electron transfer system (ferredoxin and ferredoxin reductase) for DcsA, which is necessary for the synthesis of hydroxyurea (an intermediate of D-CS biosynthesis and an anti-cancer drug), were found by genome sequencing of a D-CS-producing microorganism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた成果により, 抗結核薬D-CSの大腸菌を宿主とした実用レベル高生産が達成できれば, より安全で安価なD-CSの供給につながる可能性があり, 意義があると考えられる。また, D-CS生産菌のゲノム解読は, 新規なアルギニン水酸化酵素の電子伝達系の解明, および, D-CS以外の新規化合物の発見につながる可能性があり, 学術的に意義があると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Comprehensive analysis of resistance-nodulation-cell division superfamily (RND) efflux pumps from Serratia marcescens, Db10.2019

    • Author(s)
      Toba S, Minato Y, Kondo Y, Hoshikawa K, Minagawa S, Komaki S, Kumagai T, Matoba Y, Morita D, Ogawa W, Gotoh N, Tsuchiya T, Kuroda T.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4854-4854

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41237-7

    • NAID

      120006777517

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of the SN35N Strain-Specific Exopolysaccharide Encoded in the Whole Circular Genome of a Plant-Derived <i>Lactobacillus plantarum</i>2018

    • Author(s)
      Noda M, Shiraga M, Kumagai T, Danshiitsoodol N, Sugiyama M.
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 41 Issue: 4 Pages: 536-545

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00840

    • NAID

      130006602525

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression of Genes Involved in Bacteriocin Production and Self-Resistance in Lactobacillus brevis 174A Is Mediated by Two Regulatory Proteins.2018

    • Author(s)
      Noda M, Miyauchi R, Danshiitsoodol N, Matoba Y, Kumagai T, Sugiyama M.
    • Journal Title

      Appl. Environ. Microbiol.

      Volume: 84 Issue: 7

    • DOI

      10.1128/aem.02707-17

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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Exopolysaccharides Produced by Thermophilic Lactic Acid Bacteria Isolated from Tropical Fruits of Thailand2017

    • Author(s)
      Panthavee, W., Noda, M., Danshiitsoodol, N., Kumagai, T., and Sugiyama, M.
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 40 Issue: 5 Pages: 621-629

    • DOI

      10.1248/bpb.b16-00856

    • NAID

      130005631889

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
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      矢尾井 健人, 黒田 照夫, 森田 大地, 熊谷 孝則
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      熊谷 孝則, 谷本 桃子, 黒田 照夫, 森田 大地, 杉山 政則
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      第58回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
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      中村 和音, 西村 祥, 山本 美也子, 黒田 照夫, 森田 大地, 熊谷 孝則
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      矢尾井 健人, 黒田 照夫, 森田 大地, 熊谷 孝則
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  • [Presentation] ゲノムマイニングにより見出したNBRC14001株によるポリエンマクロライドの生産2019

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      西村 祥, 中村 和音, 山本 美也子, 黒田 照夫, 森田 大地, 熊谷 孝則
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      谷本桃子, 青田達明, 黒田照夫, 森田大地, 杉山政則, 熊谷孝則
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      山本美也子, 中村和音, 黒田照夫, 森田大地, 杉山政則, 熊谷孝則
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      第70回日本生物工学会大会
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  • [Presentation] D-サイクロセリン生産菌Streptomyces lavendulae ATCC11924のゲノム解析2018

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      矢尾井健人, 黒田照夫, 森田大地, 杉山政則, 熊谷孝則
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      2018年度日本放線菌学会大会
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  • [Presentation] ゲノム解析により明らかになったNBRC14001株による抗真菌化合物の生産2018

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      中村和音, 山本美也子, 黒田照夫, 森田大地, 杉山政則, 熊谷孝則
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      第57回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
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  • [Presentation] Streptomyces lavendulae ATCC11924のゲノム解析と二次代謝産物の顕在化2018

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      矢尾井健人, 黒田照夫, 森田大地, 杉山政則, 熊谷孝則
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      第57回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Streptomyces achromogenes subsp. streptozoticusのゲノム解析による抗真菌化合物の発見2018

    • Author(s)
      中村和音, 山本美也子, 黒田照夫, 杉山政則, 熊谷孝則
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      日本薬学会第138年会
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  • [Presentation] ストレプトゾトシン(STZ)生産菌Streptomyces achromogenes subsp. streptozoticusのゲノム解析2017

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      山本美也子, 黒田照夫, 杉山政則, 熊谷孝則
    • Organizer
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ストレプトゾトシン(STZ)生産菌Streptomyces achromogenes subsp. streptozoticusのゲノム解析と生合成遺伝子の探索2017

    • Author(s)
      山本美也子, 黒田照夫, 杉山政則, 熊谷孝則
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      2017年度日本放線菌学会大会
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  • [Presentation] 大腸菌を宿主としたNG-ヒドロキシ-L-アルギニン生産系構築の試み2017

    • Author(s)
      折川明日美, 山本美也子, 黒田照夫, 杉山政則, 熊谷孝則
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 大腸菌を宿主としたNG-ヒドロキシ-L-アルギニン生産系の構築を指向した基礎研究2017

    • Author(s)
      折川明日美, 山本美也子, 黒田照夫, 杉山政則, 熊谷孝則
    • Organizer
      第56回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会 中国四国支部学術大会
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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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