• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Natural product discovery by a combination of genome mining and biosynthetic enzyme inhibitor

Research Project

Project/Area Number 20K05872
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionSetsunan University

Principal Investigator

Kato Naoki  摂南大学, 農学部, 准教授 (90442946)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords生合成遺伝子クラスター / 糸状菌二次代謝 / 天然物生合成 / デカリン合成酵素 / 阻害剤 / 天然物 / ゲノムマイニング
Outline of Research at the Start

天然物の創薬資源として重要性は不変である。昨今の新規化合物発見の困難さを克服するための鍵が、微生物ゲノムに眠る多数の生合成遺伝子クラスター(BGC)である。代謝物との紐付けがなされているBGCはごく一部に限られており、大多数はどんな代謝物のBGCか不明である。よって、この未開拓遺伝子資源を有効活用することは、新規化合物探索を進める上で重要である。そこで本研究では、デカリン合成酵素Fsa2とその生合成経路をモデルに、ゲノムマイニングと生合成酵素阻害剤処理を組み合わせた新たな化合物探索系を構築し、新規化合物とそのBGCの取得に取り組む。

Outline of Final Research Achievements

Natural Product is an important resource in drug discovery. To overcome difficulties in finding new compounds, exploration of the biosynthetic gene clusters (BGCs) of natural products, which are rich in microbial genomes, is necessary. Aim of this study is to establish a new method to find natural products and their BGCs by a combination of genome mining and biosynthetic enzyme inhibitor. We demonstrated that this method was useful for identifying decalin compounds and their BGCs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により構築したゲノムマイニングに二次代謝物生合成酵素阻害剤処理を組み合わせた探索系が、特定の部分構造を有する天然物を効率的な探索・収集に有効で、かつ生合成遺伝子クラスターへの紐付けも容易であることを実証した。よって本手法が今後、新規天然物探索の新たな手法の1つとなることが大いに期待できる。

Report

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

    (8 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Wakodecaline C, new tetrahydrofuran-fused decalin metabolite isolated from fungus Pyrenochaetopsis sp. RK10-F0582023

    • Author(s)
      Nogawa Toshihiko、Kato Naoki、Shimizu Takeshi、Okano Akiko、Futamura Yushi、Takahashi Shunji、Koshino Hiroyuki、Osada Hiroyuki
    • Journal Title

      The Journal of Antibiotics

      Volume: 76 Issue: 6 Pages: 346-350

    • DOI

      10.1038/s41429-023-00613-2

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Basis for Two Stereoselective Diels-Alderases that Produce Decalin Skeletons2021

    • Author(s)
      Fujiyama Keisuke、Kato Naoki、Re Suyong、Kinugasa Kiyomi、Watanabe Kohei、Takita Ryo、Nogawa Toshihiko、Hino Tomoya、Osada Hiroyuki、Sugita Yuji、Takahashi Shunji、Nagano Shingo
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 60 Issue: 41 Pages: 22401-22410

    • DOI

      10.1002/anie.202106186

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遺伝子改変糸状菌より収集したデカリン含有テトラミン酸化合物の構造活性相関2023

    • Author(s)
      加藤直樹,野川俊彦,海老原佳奈,二村友史,松田一彦,丹羽隆介,高橋俊二,長田裕之
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] デカリン合成酵素の阻害剤同定と共結晶構造解析2022

    • Author(s)
      加藤直樹、藤山敬介、永野真吾、高橋俊二
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 立体選択的[4+2]環化付加反応を触媒するデカリン合成酵素の阻害剤同定2021

    • Author(s)
      加藤直樹、藤山敬介、永野真吾、高橋俊二
    • Organizer
      第20回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 立体選択的Diels-Alder反応によりデカリン骨格を構築する酵素の分子基盤2021

    • Author(s)
      藤山 敬介、加藤 直樹、李 秀栄、衣笠 清美、渡邉 康平、滝田 良、野川 俊彦、日野 智也、長田 裕之、杉田 有治、高橋 俊二、永野 真吾
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] デカリン合成酵素Phm7およびFsa2のin vitroアッセイ系の構築2021

    • Author(s)
      加藤直樹、藤山敬介、野川俊彦、長田裕之、永野真吾、高橋俊二
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 応用微生物学研究室・摂南大学農学部

    • URL

      https://www.setsunan.ac.jp/~amblab_k/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi