| Project/Area Number |
22K14833
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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 38040:Bioorganic chemistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Kudo Yuta 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (60824662)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (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: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | テトロドトキシン / イモリ / 構造解析 / 生合成 / メタゲノム / 質量分析 / 放線菌 |
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| Outline of Research at the Start |
テトロドトキシン（TTX）はフグやイモリなど多様な生物に含まれる最も有名な自然毒の一つだが、自然界で誰がどの様に生産しているか（生合成）は長年の謎である。本研究では有毒イモリから生合成に関連する新たな化合物を探索し、その化学構造を解析することで生合成経路を推定する。併せて毒の生産者が含まれると予想される環境微生物の遺伝子解析（メタゲノム解析）を行い、陸上TTXの生合成経路の解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Mass-spectrometry (MS) analysis has revealed new putative tetrodotoxin (TTX) analogs in newts. Compound analysis of various newt species confirms the wide distribution of putative intermediates/shunts of TTX biosynthesis in toxic newts, and it supports the proposed biosynthetic pathway. The environmental DNA data of toxic newt habitats were obtained using metagenomic analyses.
MS-based screening method for phosphotriester compounds was established. With this method, new analogs of the antimalarial compound salinipostin were discovered from actinomycete. They exhibited potent lipase inhibitory activity. We also identified a new natural γ-butyrolactone compound, a major type of actinomycete signaling molecule.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
有毒イモリの詳細な成分分析によって、代表的な自然毒かつ食中毒原因物質であるテトロドトキシンの生合成に関する知見を深めることができた。有毒イモリ生息地における環境微生物の塩基配列（メタゲノム）情報を様々な手法で取得できた。
重要な創薬基盤である放線菌を対象した、質量分析器による化合物探索法を構築した。希少天然物リン酸トリエステル化合物を複数得て、その活性について知見を得た。放線菌シグナル分子として知られるγ-ブチロラクトン化合物を新たに天然物として同定できた。今後の放線菌の二次代謝研究、特にリン酸トリエステル化合物とシグナル分子の研究について有効な手法を提案できた。
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