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Elucidation of the mechanism of expression of antifouling activity using a chemical biology approach

Research Project

Project/Area Number 20H03072
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 40040:Aquatic life science-related
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

KITANO Yoshikazu  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10302910)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野方 靖行  一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (10371535)
岡野 桂樹  秋田県立大学, 生物資源科学部, 研究員 (40147070)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywords付着生物 / イソニトリル / フジツボ / 海洋付着生物 / ケミカルバイオロジー / 付着阻害
Outline of Research at the Start

本研究は、海洋付着生物の付着を阻害するイソニトリル化合物の付着阻害活性発現メカニズムを解明し、さらには、新たな“環境にやさしい”付着防汚剤開発の扉を開くことを目的とする。これまでに申請者らは、“環境にやさしい”付着防汚剤の開発を目的として、フジツボの付着期幼生に対して殺生することなく忌避的に作用する付着阻害物質(イソニトリル化合物)を創製してきた。しかしながら、イソニトリル化合物がなぜ殺生することなく付着のみを阻害するのかについては不明のままである。そこで本研究では、ケミカルバイオロジー的アプローチにより、イソニトリル化合物の標的タンパク質を明らかにし、付着阻害活性発現メカニズムを解明する。

Outline of Final Research Achievements

The mechanism of expression of the antifouling activity of isonitrile compounds was tried to elucidate in this study. The target protein was analyzed using photoaffinity probes with synthesized isocyano groups. Additionally, transcriptome analysis of barnacle cyprids was performed in the bioassay with an antifouling active isocyanide. Novel findings were discovered, although the conclusion was unclear. However, these novel findings may be applied to similar analyses for the elucidation of mechanisms of other compounds in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、新たな付着防汚剤としての利用が期待されているイソニトリル化合物に関する付着阻害活性発現メカニズムの解明を目的としたものである。海洋生物の付着に関してはあまり取り上げられていないが、低炭素化社会が求められている現在において極めて重要な研究分野である。本研究で得られた成果は、今後引き続き検討されることによって、イソニトリル化合物の有用性を明らかにするとともに、環境調和型の付着防汚剤として利用され社会的意義が高いものとなることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Anti‐Barnacle Activities of Isothiocyanates Derived from β‐Citronellol and Their Structure-Activity Relationships2023

    • Author(s)
      Tanikawa Aina、Fujihara Takaya、Nakajima Natsumi、Maeda Yuka、Nogata Yasuyuki、Yoshimura Erina、Okada Yohei、Chiba Kazuhiro、Kitano Yoshikazu
    • Journal Title

      Chemistry & Biodiversity

      Volume: 20 Issue: 2

    • DOI

      10.1002/cbdv.202200953

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoselective Production of Imino-D-ribitol and C-Azanucleosides via Electrochemical C-H Functionalization2022

    • Author(s)
      Morizumi, H.; Okamoto, K.; Akahane, S.; Takemae, H.; Oba, M.; Okada , Y.; Kitano, Y.; Mizutani, T.; Chiba, K.
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: 26 Issue: 1

    • DOI

      10.1002/ejoc.202201046

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidation Potential Gap (ΔEox): The Hidden Parameter in Redox Chemistry2022

    • Author(s)
      Okamoto, K.; Shida, N.; Morizumi, H.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 61 Issue: 30

    • DOI

      10.1002/anie.202206064

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Faint chemical traces of conspecifics delay settlement of barnacle larvae2022

    • Author(s)
      Kitade Shiori、Endo Noriyuki、Nogata Yasuyuki、Matsumura Kiyotaka、Yasumoto Ko、Iguchi Akira、Yorisue Takefumi
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 9 Pages: 983389-983389

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.983389

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effective Synthesis and Antifouling Activity of Dolastatin 16 Derivatives2022

    • Author(s)
      Casalme Loida O.、Katayama Keisuke、Hayakawa Yoshiki、Nakamura Kensuke、Yamauchi Arisa、Nogata Yasuyuki、Yoshimura Erina、Matsuda Fuyuhiko、Umezawa Taiki
    • Journal Title

      Marine Drugs

      Volume: 20 Issue: 2 Pages: 124-124

    • DOI

      10.3390/md20020124

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Biphasic Electrochemical Peptide Synthesis2021

    • Author(s)
      Nagahara, S.; Okada, Y.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 12 Issue: 39 Pages: 12911-12917

    • DOI

      10.1039/d1sc03023j

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydrosilane-Mediated Electrochemical Reduction of Amides2021

    • Author(s)
      Okamoto, K.; Nagahara, S.; Imada, Y.; Narita, R.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 86 Issue: 22 Pages: 15992-16000

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00931

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical Synthesis of Imino‐C‐Nucleosides by “Reactivity Switching” Methodology for in situ Generated Glycoside Donors2021

    • Author(s)
      Okamoto Kazuhiro, Tsutsui Mizuki, Morizumi Haruka, Kitano Yoshikazu, Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 印刷中 Issue: 17 Pages: 2479-2484

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100106

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide Head‐to‐Tail Cyclization: A “Molecular Claw” Approach2021

    • Author(s)
      Yamagami, S.; Okada, Y.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: 22 Issue: 22 Pages: 3133-3138

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100185

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      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bioactivities of Lyngbyabellins from Cyanobacteria of Moorea and Okeania Genera2020

    • Author(s)
      Fathoni Imam、Petitbois Julie G.、Alarif Walied M.、Abdel-Lateff Ahmed、Al-Lihaibi Sultan S.、Yoshimura Erina、Nogata Yasuyuki、Vairappan Charles S.、Sholikhah Eti Nurwening、Okino Tatsufumi
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 25 Issue: 17 Pages: 3986-3986

    • DOI

      10.3390/molecules25173986

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境調和型付着防汚剤の開発2022

    • Author(s)
      北野 克和
    • Organizer
      令和4年度日本水産学会秋季大会シンポジウム
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] フジツボやイガイ類等の付着生物から考える海の変化2022

    • Author(s)
      野方靖行
    • Organizer
      令和4年度水産環境保全委員会シンポジウム
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ドットパターニング SAM基板上におけるフジツボキプリス幼生の付着調査2022

    • Author(s)
      渡邊 純平、室崎 喬之、野方 靖行、下村 政嗣、平井 悠司
    • Organizer
      2022年度日本付着生物学会研究集会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電所における付着生物対策の現状2021

    • Author(s)
      野方 靖行
    • Organizer
      海を拓く現場計測研究会 令和3年度第1回研究会
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      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 海洋付着生物に対する環境調和型付着防汚剤の開発2021

    • Author(s)
      北野 克和
    • Organizer
      日本農薬学会第46回大会
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      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 着生防止基板を同時評価可能な新規フジツボ着生実験系の検討2021

    • Author(s)
      三上 恵、渡邊 純平、室崎 喬之、野方 靖行、下村 政嗣、平井 悠司
    • Organizer
      2021年度日本付着生物学会研究集会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] β-シトロネロール誘導体イソチオシアナート化合物の合成とフジツボキプリス幼生に対する付着阻害活性の評価2020

    • Author(s)
      藤原 隆也、中嶋 菜摘、野方 靖行、吉村 えり奈、千葉 一裕、北野 克和
    • Organizer
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
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  • [Presentation] 新規防汚化合物の開発2020

    • Author(s)
      北野 克和
    • Organizer
      2020年度オンラインシンポジウム「海洋利用と生物付着の制御」
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    • Invited
  • [Presentation] 汚損生物としての付着生物に関する最新情報と問題提起2020

    • Author(s)
      野方 靖行
    • Organizer
      2020年度オンラインシンポジウム「海洋利用と生物付着の制御」
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      2020 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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