Elucidation of structural diversification mechanism of natural product focusing on gene duplication
| Project/Area Number |
19H02835
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Minami Atsushi 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40507191)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
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| Keywords | 天然物 / 生合成 / 酵素 / 遺伝子重複 / 構造多様性 |
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| Outline of Research at the Start |
多くの研究者が「天然物はどのようにして多様性を獲得したのか？」という点には興味を抱き、個々の研究者が独自の視点で研究を進めている。しかしながら、申請者の知る限りにおいて、遺伝子重複に着目した天然物の生合成研究は行われておらず、その影響を実験的に検証した例はない。本研究では、申請者が着目した糸状菌のもつ複数の天然物生合成遺伝子の解析を通して、遺伝子重複が多様性の構築に与える影響を調べる。
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| Outline of Final Research Achievements |
Talaromyces islandicus is a unique fungus that produces more than 20 numbers of anthraquinones (AQs) and their dimeric natural products, bisanthraquinones (BQs). These compounds share a 9,10-anthracenedione core derived from emodin. Two biosythentic genes for synthesizing AQs and BQs were characterized by performing heterologous expression, biotransformation, and in vitro enzymatic reactions, providing insight into the structural diversification mechanism to synthesize structurally related AQs/BQs.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
天然物は、生物が数十億年かけてスクリーニングした機能性分子である。低分子医薬において中心的な役割を果たしている他、タンパク質間相互作用の制御、標的タンパク質の分解誘導などの新しい概念に基づく創薬研究においてもその重要性が指摘されている。こうした多彩な生物活性は、天然物のもつ特徴的な化学構造に起因している。本研究により、その構造多様性が創出されるメカニズムの一端を解明できたため、将来的には、生物システムを模倣する形で、新たな天然物を合理的につくりだすことができるようになると考えている。
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Report
(4 results)
Research Products
(15 results)
