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Integrated analysis of chemical reaction products in Cretaceous amber and their biological activity

Research Project

Project/Area Number 21K05399
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 InstitutionIwate University

Principal Investigator

KIMURA Ken-ichi  岩手大学, 農学部, 教授 (30344625)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 越野 広雪  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, ユニットリーダー (50321758)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsKuji amber / Kujigamberol / seco-Kujigamberol / Mutant yeast / Spanish amber / Anti-allergy / Social implementation / Chemiical Biology / seco-kujigamberol / mutant yeast / Chemical Bioligy / 久慈産琥珀 / 遺伝子変異酵母株 / kujigamberol / rsp5A401E株 / RBL-2H3細胞 / コーパル / 中国撫順産琥珀 / ユビキチンリガーゼ / 抗アレルギー / 単離精製 / アッセイ系 / Saccharomyces cerevisiae
Outline of Research at the Start

久慈産琥珀粉末のメタノール抽出物(MEKA)(モノマー)と、超臨界メタノール分解・抽出物(scMeOH)(ポリマー分解物)から、多種多様なアッセイ法により、これまでとは構造が異なる新規生物活性物質を単離精製してNMR等により構造を決定する。得られた構造と現代の植物由来のジテルペノイドや他国産琥珀の構成成分の構造との比較から、久慈産琥珀からのみ新規物質が単離される理由を考察する。次に、単一になった化合物の酵母、酵素、並びに細胞に対する活性を測定すると共に、2化合物の併用による効果の有無を調べ、抽出物とそこから単離した単一のkujigamberolが同等の強い活性を示す理由を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Kuji amber differs from other ambers produced overseas, such as amber from the Baltic Sea, in that it lacks 1 to 4 carbon atoms in diterpenoids, and it also contains new biologically active compounds that have been cyclized or aromatic cyclized, oxidized or reduced. In order to elucidate the reason, we isolated and elucidated a large number of compounds from Kuji amber and amber produced overseas.
We identified the biologically active compounds in amber from Spain, which is said to have been produced 125 million years ago and whose tree of origin is the same as amber from Kuji (90 million years ago), and quantified their amounts. The results suggested that the diagenesis of Kuji amber was not as strong as that of Spanish amber, nor was it as weak as that of Baltic amber, indicating that it was the result of a reaction that was moderate for it to transform into a new compound.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国の貴重な地下天然資源で、化粧品としても実用化した久慈産琥珀に含まれる新規の生物活性物質を単離精製して構造を決めると共に、既知物質ばかりが単離される他国産琥珀の生物活性物質とを比較して、久慈産琥珀の特徴と優位性を明らかにした。今後、化粧品以外の付加価値の高い機能性製品への久慈産琥珀抽出物の利用が期待できる。さらに、琥珀の「有機地球化学」分野のこれまでの研究に、生物活性を考慮した「ケミカルバイオロジー」分野の研究手法を持ち込むことで、新たな研究領域の確立と社会実装へ展開できる。

Report

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

    (26 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

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    • Author(s)
      Kishibata Sakura、Tanaka Kurumi、Saito Tatsuo、Kimura Ken-ichi、Yajima Arata
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: - Issue: 6 Pages: 575-583

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad027

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      Lethi NgocAnh,松本千里,高木博史,野川俊彦,越野広雪,木村賢一
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      2023年日本農芸化学会(広島・Web開催)
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      笹本啓将,松本千里,越野広雪,木村賢一
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      2023年日本農芸化学会(広島・Web開催)
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      丹場晴也,田中来実,高木博史,越野広雪,木村賢一
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      2022年日本農芸化学会, 3F02-03.
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      J. Abe, S. Suzuki, S. Takahashi, H. Koshino, K. Kimura
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      Pacifichem 2021, Dec. 17-21, 3440283.
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      J. Abe, H. Koshino, K. Oikawa, Y. Miura, S. Uesugi, M. Shirai, K. Kimura
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      Pacifichem 2021, Dec. 17-21, 3440311.
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      Y. Miura, Y. Kudo, H. Koshino, T. Kataoka, M. Ohnishi, K. Kimura
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      Pacifichem 2021, Dec. 17-21, 3440337.
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  • [Presentation] 久慈産琥珀抽出物の不思議な生物活性の謎に迫る2021

    • Author(s)
      田中来実, 及川和吉, 越野広雪,白井誠之,木村賢一
    • Organizer
      日本生化学会東北支部 第87回例会・シンポジウム,5月29日(土), p83
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  • [Presentation] 久慈産琥珀超臨界メタノール分解・抽出物からの抗アレルギー活性物質の探索2021

    • Author(s)
      田中来実,阿部純平,及川和吉,越野広雪,白井誠之,木村賢一
    • Organizer
      日本農芸化学会東北支部第156回大会,10月9日(土),A13,p17.
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] グルコース産生抑制剤2022

    • Inventor(s)
      吉田潤、木村賢一
    • Industrial Property Rights Holder
      吉田潤、木村賢一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-149634
    • Filing Date
      2022
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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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