Project/Area Number |
20K15408
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
Morita Maho 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (30865184)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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Keywords | 海洋天然物 / ソフトコーラル / テルペノイド / 生合成 / 刺胞動物 / トランスクリプトーム / サンゴ / RNA |
Outline of Research at the Start |
軟体サンゴがもつ生物活性なジテルペン化合物に着目し、新たな医農薬品の創出に寄与する生合成酵素の同定および機能解明を目指す。次世代シーケンサーによる網羅的な発現遺伝子解析や化学分析を用いることで、複雑な海洋天然物の生合成に関与する新規遺伝子および酵素を見出す。また、タンパク質異種発現や変異体作製実験、酵素活性の評価により、立体選択的かつユニークな環化反応を触媒する酵素について基質特異性など生化学的機能を明らかにする。
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Outline of Final Research Achievements |
Soft corals are known to contain biologically active and structurally diverse terpenoids. Although many terpenoids were isolated from soft corals, no genomic or biochemical studies have yet been published. Sarcodictyin A and its analogs are among the most potent cytotoxic compounds isolated from soft corals in disparate regions of the world. To understand the biosynthesis of sarcodictyins, this study investigated candidate genes that may be involved in the biosynthetic pathway of this marine terpenoid. Integrated analysis using transcriptmics, metagenomics, and imaging-mass spectrometry enabled us to identify candidate genes that include a terpene cyclase, cytochrome P450s, methyltransferases, and a histidine ammonialyase. To elucidate the biochemical functions of these genes are currently undergoing.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ソフトコーラルからは、複雑な骨格と強い生物活性をもつテルペン化合物が数多く発見されており、抗腫瘍物質エレウテロビンや抗炎症活性物質シュードプテロシンなど新規医薬品リード化合物として期待されている物質もある。しかし、テルペン化合物の構造多様性がどのように創出され、ソフトコーラルの生態・進化にどのように関与しているのかは分かっていない。生物活性なソフトコーラル由来テルペンの生合成機構を明らかにすることは、海洋生態系の構成生物について化学生態学的知見を得ることに加え、合成生物学による有用物質の供給・創出に基礎研究の立場から寄与できると考えている。
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