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Analysis of the dose-dependent effects of antibiotics on the cryptic secondary metabolism in actinomycetes

Research Project

Project/Area Number 18K05410
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Hosaka Takeshi  信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (50391206)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords抗生物質 / 放線菌 / 二次代謝 / リボソーム / Streptomyces / リンコマイシン / クロラムフェニコール / WblCタンパク質 / 複製 / タイロシン / rpoB変異
Outline of Final Research Achievements

Antibiotics are chemical compounds that suppress the growth of microorganisms. On the other hand, antibiotics can act positively on bacteria. We have previously reported that ribosome-targeting antibiotics at concentrations below the minimum inhibitory concentration enhanced secondary metabolism in actinomycetes, which are one of the major antibiotic producers. In this study, we clarified the characteristics and basic mechanisms of this phenomenon in actinomycetes. Based on the results obtained from the analysis, we devised and verified a new method for discovering potential secondary metabolites from actinomycetes with antibiotic properties.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗生物質が効かない多剤耐性菌が次から次へと発生する中で、新しい抗生物質の開発が求められている。しかし、放線菌をはじめ、微生物の二次代謝産物から得られることの多い抗生物質の発見数は減少し続けている。この窮地を乗り切るためには、新しい抗生物質の開発や抗生物質耐性機構の解明に尽力することに加え、抗生物質の本質を理解することが極めて重要である。本研究で得られた新知見には、抗生物質研究におけるそれらの課題の達成に大きな手がかりを与える内容が含まれており、学術的にも社会的にも意義深い研究成果といえる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (6 results)

  • [Int'l Joint Research] Northeastern University(米国)

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  • [Int'l Joint Research] ウメオ大学(スウェーデン)

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  • [Int'l Joint Research] ノースイースタン大学(米国)

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  • [Journal Article] Lincomycin-Induced Secondary Metabolism in Streptomyces lividans 66 with a Mutation in the Gene Encoding the RNA Polymerase Beta Subunit2020

    • Author(s)
      Mukai Keiichiro、Kobayashi Momoko、Hoshino Kanata、Maruyama Tomoko、Hayashi Daiki、Hamauzu Ryoko、Hosaka Takeshi
    • Journal Title

      Current Microbiology

      Volume: 77 Issue: 10 Pages: 2933-2939

    • DOI

      10.1007/s00284-020-02126-9

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A putative mechanism underlying secondary metabolite overproduction by Streptomyces strains with a 23S rRNA mutation conferring erythromycin resistance2020

    • Author(s)
      Hoshino Kanata、Imai Yu、Mukai Keiichiro、Hamauzu Ryoko、Ochi Kozo、Hosaka Takeshi
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 104 Issue: 5 Pages: 2193-2203

    • DOI

      10.1007/s00253-019-10288-1

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A possible mechanism for lincomycin induction of secondary metabolism in Streptomyces coelicolor A3(2)2018

    • Author(s)
      Ishizuka Misaki、Imai Yu、Mukai Keiichiro、Shimono Kazuma、Hamauzu Ryoko、Ochi Kozo、Hosaka Takeshi
    • Journal Title

      Antonie van Leeuwenhoek

      Volume: 111 Issue: 5 Pages: 705-716

    • DOI

      10.1007/s10482-018-1021-0

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 放線菌の二次代謝に対する抗生物質の濃度依存的活性化作用2018

    • Author(s)
      保坂 毅・向井 慶一郎・石塚 美咲・小林 桃子
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 2018年12月臨時増刊号 Pages: 81-84

    • NAID

      40021803283

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  • [Presentation] 放線菌の二次代謝に与えるリンコマイシンの濃度依存的な好影響の解析(The dose-dependent positive effects of lincomycin on secondary metabolism in streptomycetes)2021

    • Author(s)
      向井 慶一郎、石塚 美咲、今井 優、小林 桃子、星野 颯、保坂 毅
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      第94回日本細菌学会総会
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  • [Presentation] 放線菌におけるノボビオシン耐性変異株の出現と特徴(The emergence of novobiocin-resistant mutants in actinomycetes and their characteristics)2021

    • Author(s)
      高羽七星、星野颯、濱渦亮子、保坂毅
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      第94回日本細菌学会総会
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  • [Presentation] 抗生物質が土壌の性質に与える影響の解析(Physiological analysis of the effects of antibiotics on soil properties )2021

    • Author(s)
      林大稀、向井慶一郎、小林桃子、保坂毅
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      日本農芸化学会2021年度大会
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  • [Presentation] オフロキサシンを活用した放線菌の二次代謝活性化(Combined genetic and physiological effects of ofloxacin can activate secondary metabolism in actinomycetes)2021

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      星野 颯、谷津穂高、濱渦 亮子、保坂 毅
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      日本農芸化学会2021年度大会
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  • [Presentation] 抗生物質の本質的理解に向けた放線菌の分子生理学的研究2020

    • Author(s)
      保坂毅
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      第93回日本細菌学会総会シンポジウム
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  • [Presentation] リンコマイシンにより放線菌の二次代謝能が高まる仕組みの解明に向けたリボ ソームプロファイル解析2020

    • Author(s)
      向井 慶一郎、小林 桃子、石塚 美咲、今井 優、保坂 毅
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
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  • [Presentation] The fundamental mechanism underlying the lincomycin induction of secondary metabolism in Streptomyces coelicolor A3(2)2019

    • Author(s)
      Mukai Keiichiro, Ishizuka Misaki, Kobayashi Momoko, Imai Yu, Hosaka Takeshi
    • Organizer
      ASM Microbe 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗生物質の本質的理解とその応用2019

    • Author(s)
      保坂毅
    • Organizer
      微生物ウィーク2019シンポジウム
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    • Invited
  • [Presentation] 放線菌の二次代謝に対する抗生物質の活性化作用とそのメカニズムの解析2019

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      小林桃子、向井慶一郎、林大稀、石塚美咲、今井優、保坂毅
    • Organizer
      第34回(2019年度)日本放線菌学会大会
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  • [Presentation] 放線菌の二次代謝に対する抗生物質タイロシンのユニークな濃度依存的活性化作用2019

    • Author(s)
      小林桃子, 向井慶一郎, 石塚美咲, 今井優, 保坂毅
    • Organizer
      2019年度日本農芸化学会大会
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  • [Presentation] 抗生物質リンコマイシンが放線菌の二次代謝能を高める仕組みの解析2019

    • Author(s)
      向井慶一郎, 石塚美咲, 小林桃子, 今井優, 保坂毅
    • Organizer
      2019年度日本農芸化学会大会
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  • [Presentation] リンコマイシン存在下で放線菌の生育と二次代謝が向上する仕組みの解析2018

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      向井慶一郎, 石塚美咲, 小林桃子, 今井優, 越智幸三, 保坂毅
    • Organizer
      日本放線菌学会2018年度大会
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  • [Presentation] 放線菌の生育と二次代謝に対する抗生物質タイロシンの濃度依存的作用2018

    • Author(s)
      小林桃子, 向井慶一郎, 石塚美咲, 今井優, 保坂毅
    • Organizer
      日本放線菌学会2018年度大会
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  • [Remarks] 信州大学学術情報オンラインシステムSOAR

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      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OULNjFkV.html

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  • [Remarks] 信州大学農学部(先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所)応用分子微生物学研究室

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      https://appl-mol-microbiol-shinshu-u.jimdofree.com/

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  • [Remarks] 信州大学学術情報オンラインシステムSOAR研究者総覧

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  • [Remarks] 信州大学農学部(先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所)応用分子微生物学研究室ホームページ

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      https://appl-mol-microbiol-shinshu-u.jimdo.com/

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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