ゲルマイクロドロップレットによる難培養微生物の培養と抗がん化合物の探索
| Project/Area Number |
21K14953
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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 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
市川 俊輔 三重大学, 教育学部, 准教授 (50781118)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 土壌微生物 / Water in oil ドロップレット / ゲルマイクロドロップレット / 難培養微生物 / 二次代謝産物 |
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| Outline of Research at the Start |
多様な二次代謝産物を産生する土壌微生物は、創薬のための魅力的な資源である。本研究ではゲルマイクロドロップレットによって難培養微生物を含めた多様な微生物を複合培養し、その培養液中から新規抗がん化合物の取得に挑戦する。がん移植ゼブラフィッシュモデルをスクリーニングに利用することで、土壌微生物培養液のin vivoでの抗がん活性と生体毒性などの特徴を多角的に評価する。抗がん活性を示す土壌微生物複合培養液のメタゲノム解析を行い、培養液中の微生物組成や二次代謝産物生産遺伝子群を推定する。最終的に候補の微生物培養液より、抗がん化合物を単離・同定し、その薬理学的特性を決定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1g の土壌中には数百万種の多様な細菌が存在している [Gans et al. Science. 2005. 309:1387.]。一方で、これら微生物のほとんどは固体培地上でコロニー形成せず、これまで単離され生理活性が評価されている細菌は1%程度しかない。したがって大部分の微生物は未探索な状況 (Microbial dark matter) であり、これら微生物の培養方法の確立と生理活性探索の方法を確立することが求められている[Rinke et al. Nature. 2013. 499:431.]。 また、これまで生理活性を示す化合物は土壌中から単離された放線菌より見出されることが多かったが、純粋培養条件では多くの二次代謝産物生産遺伝子群は発現せず未探索な機能が多く残されていることが分かっている。
多くの細菌は増殖が遅く、また他の微生物由来の化合物を要求するために、培養することが難しい。本研究では新規微生物機能を探索するために、細菌の複合培養を試みる。単純に液体培地の細菌を複合培養した場合、増殖の早い特定の細菌が菌叢の大部分を占めてしまうため、増殖の遅い細菌ポピュレーションを維持して複合培養できる手法の開発が必要となる。ドロップレットへの微生物包埋と複合培養は、微生物間の化合物相互作用を維持しながら、液体培地中で多種の細菌を分離培養できるために、難培養微生物を培養するための方法として期待されている [馬目ら. 2003. 日本農芸化学会誌. 77:154.]。本研究では、土壌細菌のマイクロドロップレットへの包埋とドロップレットソーティングを活用することで、特定の細菌の優占を防いで均等度を保持した菌叢をもつ複合培養液を調製できることを明らかにした。
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Report
(3 results)
Research Products
(16 results)
