メタゲノミクスによる海綿における天然有機化合物生産機構の解明

Research Project

Project/Area Number	20H03080
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 40040:Aquatic life science-related
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	末永光国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (90357252)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	新家一男国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (20251481)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000) Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000) Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000) Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000) Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	メタゲノム / 海洋天然物 / 生合成遺伝子 / 海綿 / 共生微生物 / メタゲノミクス / 難培養微生物
Outline of Research at the Start	海洋生物である海綿からは、非常にユニークな構造からなる生理活性物質が単離されているが、その真の生産者は、共生する培養困難な微生物であることが知られている。本研究課題では、海綿に共生する培養困難な微生物が生産する医薬品候補化合物であるマンザミンを標的モデル化合物として、海洋動物に由来する生物活性物質の生産を担う微生物の同定、および生合成機構の解明を行う。海綿と微生物との共生関係を、生物活性化合物を鍵として紐解き、将来的に化合物の安定供給に繋げることを目指す。
Outline of Annual Research Achievements	海洋生物である海綿からは、非常にユニークな構造からなる生理活性物質が単離されているが、その真の生産者は、共生する培養困難な微生物であることが知られている。本研究課題では、海綿に共生する培養困難な微生物が生産する医薬品候補化合物であるマンザミンを標的モデル化合物として、海洋動物に由来する生物活性物質の生産を担う微生物の同定、および生合成機構の解明を行う。海綿と微生物との共生関係を、生物活性化合物を鍵として紐解き、将来的に化合物の安定供給に繋げることを目指す。昨年度までに、複数のシーケンサーより得られたゲノム配列を最適な条件でアセンブリを行い、高品質のコンティグの取得に成功している。今年度は得られたコンティグについて個々に遺伝子配列の解析を行い、アノテーションを行った。異なる海面由来のメタゲノム配列より共通の遺伝子配列を確認することができ、本遺伝子の詳細な解析を進めている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当初の計画通りの海洋生物のサンプリングおよび共生微生物ゲノムDNAの精製が実施出来なかった。
Strategy for Future Research Activity	今年度得られた遺伝子情報より、マンザミン生合成に必要な生合成遺伝子を、バイオインフォマティクス解析によって探索する。