| Project/Area Number |
21K14748
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
澄本 慎平 神奈川大学, 化学生命学部, 助教 (20852502)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 気生シアノバクテリア / 生物活性物質 / 天然物 / 微生物資源 / HeLa細胞 / ゲノム |
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| Outline of Research at the Start |
一般的にシアノバクテリアは生物活性物質の生産能が高い生物であることが知られているが、気生シアノバクテリアは近年に培養株が確立されたため生産する物質やゲノムに関する情報がほとんど明らかとなっていない。このため、未開拓な生物資源である気生シアノバクテリアを用いて、有用物質の探索とゲノム情報の解明を行うことで様々な研究分野に応用展開できる研究基盤を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は培養規模を拡大した際に、培養ロットごとに生産する生物活性物質の量が異なるという課題が明らかとなった。そのため、培養株の生産する生物活性物質を十分量確保することができず、生物活性物質の化学構造を決定することができなかった。このため、培養条件を見直して検討したところ、培養株抽出物の生物活性に再現が得られるようになった。
そこで、20種類の培養株を培養して抽出物を作成し、その細胞毒性を確認した。その結果、13株の抽出物に細胞毒性が確認できた。さらに、毒性が確認できた培養株の培養規模を拡大して抽出物を作成したところ、抽出物の細胞毒性が再現が確認できた。得られた抽出物から細胞毒性物質の精製を行なったところ、培養液500mLより0.6 mgの生物活性物質を得ることができた。このため、数リットル規模での培養を行うことで、構造決定に十分な量の生物活性物質が確保できるようになった。
現在、細胞毒性の確認できた培養株の一部を用いて探索を行なっており、複数の生物活性物質が得られている。これらについては質量分析やNMRなどのスペクトル解析を行うことで化学構造の詳細を確認中である。今後は、得られた毒性物質の構造決定を引き続き行うとともに、細胞毒性が確認できている他の培養株についても培養規模の拡大を行なっていき、生物活性物質の単離と構造決定を進めていく。また、細胞毒性の有無にかかわらず、培養株のゲノム解読を行い二次代謝産物の潜在的な生産能を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度までの進捗の遅れの原因となっていた、「培養ロットごとに生産する生物活性物質の量が異なる」という課題が解消されたため、生物活性物質の探索を安定して行うことが可能となった。現在、当初の予定通り生物活性物質の単離と構造決定を進めているが、昨年度までの遅れを取り戻すには至っておらず進捗状況はやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、得られた生物活性物質の構造決定と、新たな生物活性物質の探索を行う。細胞毒性の確認されなかった培養株についてはゲノム解読を通じて二次代謝産物の潜在的な生産能を評価する。また、生物活性物質の得られた培養株についてもゲノム解読を行うことで生合成遺伝子クラスターの特定を試みる。
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