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Biosynthetic study on plant-derived natural products using genomic information of the endophytic fungus

Research Project

Project/Area Number 20K07103
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

Ishiuchi Kan'ichiro  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70608140)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords植物内生糸状菌 / 生合成遺伝子 / 異種発現 / Lycopodiumアルカロイド / Paraboeremia sp. Lsl3 / Lycopodium alkaloid / 植物由来希少有用天然物 / 生合成 / 生物合成
Outline of Research at the Start

大量供給法が確立されないために、医薬品開発が進まない植物由来の医薬リード化合物は数多く存在する。市場への十分な供給法を確立するという観点から、近年、生合成遺伝子を活用した生物合成法の可能性が注目されている。本研究では、植物内生糸状菌に着目し、植物由来有用天然物の生合成メカニズム解明および大量生産の実現を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Preparation of a pyrG gene disrupted strain from Paraboeremia sp. Lsl3, a Lycopodiaceae plant-drived endophytic fungus producing Lycopodium alkaloids, was tried, and preparation of ΔpyrG strain, ΔligD/ΔpyrG strain, and ΔligD/ΔargB strain of Aspergillus oryzae as heterologous expression hosts has been succeeded. Furthermore, a Lycopodium alkaloid-like novel skeleton compound has been discovered from a transformant along with pelletierine.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Lycopodiumアルカロイドは、アルツハイマー病改善薬候補であるhuperzine Aに代表される構造多様性に富んだ化合物群であり、その骨格構築に関するメカニズムは多くの研究者の興味を集めている。本研究では、生合成遺伝子の異種発現において、Lycopodiumアルカロイド様の新奇化合物を発見した。今回得られた知見は、植物由来の複雑骨格天然物を構築する同様のメカニズムを微生物が保有することをこれまで以上に強く示した。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Stereochemistries of mariannamides C and D, two lipohexapeptides, isolated from Mariannaea elegans NBRC1023012022

    • Author(s)
      Kan’ichiro Ishiuchi, Akiho Nagumo, Mitsuyasu Kawaguchi, Honoka Furuyashiki, Hidehiko Nakagawa, Dai Hirose
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 104 Issue: 10 Pages: 1822-1835

    • DOI

      10.3987/com-22-14728

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒカゲノカズラ科植物由来内生糸状菌Penicillium citreosulfuratum LY111より単離した新規ジケトピペラジン天然物の構造2024

    • Author(s)
      石井脩斗、小川美怜、姜文平、廣瀬大、石内 勘一郎
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒカゲノカズラ科植物より分離したPenicillium属糸状菌の成分研究2023

    • Author(s)
      石井脩斗、廣瀬大、石内勘一郎
    • Organizer
      日本生薬学会第69回年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ツツジ科植物由来内生糸状菌Penicillium meridianum VBP6の成分研究2023

    • Author(s)
      島凜太郎、廣瀬大、石内勘一郎
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 糸状菌Mariannaea elegans NBRC102301由来新規リポペプチドの立体化学とSIRT3活性化作用2022

    • Author(s)
      石内勘一郎,南雲秋穂、川口充康、古屋敷帆乃花、中川秀彦、廣瀬大
    • Organizer
      日本生薬学会第68回年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヒカゲノカズラ科植物由来内生糸状菌Penicillium citreosulfuratum LY111より単離した新規化合物の構造2022

    • Author(s)
      石井脩斗、廣瀬大、牧野 利明、石内勘一郎
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物生息糸状菌 Mariannaea elegans NBRC102301 より単離した新規リポペプ チドの構造2021

    • Author(s)
      南雲秋穂、廣瀬大、牧野利明、石内勘一郎
    • Organizer
      日本生薬学会第67回年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物生息糸状菌由来新規化合物の構造と生物活性2020

    • Author(s)
      石内勘一郎、廣瀬大、セイエド アイシャ アンバル、小菅康弘、藤原章雄、近藤泰嗣、渡部浩平、寺坂和祥、牧野 利明
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋市立大学生薬学分野HP

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/syg/index.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋市立大学薬学部生薬学分野HP

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/syg/index.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋市立大学大学院薬学研究科生薬学分野HP

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/syg/index.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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