糸状菌が保有する植物由来天然物の特異な生合成機構解明に基づいた新規構造多様性創出

Research Project

Project/Area Number	23K06194
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	石内勘一郎名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70608140)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	植物内生糸状菌 / 生合成遺伝子 / 複雑骨格天然物 / 構造多様性創出 / 植物由来天然物 / 生合成 / 複雑環骨格
Outline of Research at the Start	創薬において、複雑な化学構造を有する天然有機化合物を発見することは、ケミカルスペースの観点から非常に重要である。ケミカルスペースの拡充に大きく寄与する要素として、環骨格の多様性創出が挙げられる。本研究では、植物由来の特異な環骨格を形成する天然物について、鍵となる生合成機構解明を目指すとともに、その生合成の仕組みを植物内生糸状菌に拡張することで、これらの化合物群に関連する新しい構造多様性拡大法を確立する。さらにそこから得られる知見に基づいた重要な生合成遺伝子を発掘する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、植物由来の複雑環骨格天然物に関連する骨格構造が、微生物においても構築されうる可能性に基づき、この知見から導かれる生合成の仕組みを様々な植物内生糸状菌に拡張することで、天然物の新たな構造多様性創出およびその鍵となる生合成遺伝子の発見を目指す。本年度は、申請者が保有するヒカゲノカズラ科植物より分離した内生糸状菌株のライブラリーをケミカルスクリーニングに供した結果、目的株の候補としてLY91株がヒットした。現在、本菌株が生産する二次代謝産物の単離構造決定を検討中である。また一方で、ヒカゲノカズラ科植物より分離したPenicillium citreosulfuratum LY111の成分検索を行なった結果、一種の新規ジケトピペラジン型天然物を単離構造決定することに成功した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 目的内生糸状菌候補株の探索には成功した一方で、生産化合物の構造決定には至らなかったため。
Strategy for Future Research Activity	着目する菌株の大スケール培養により化合物の単離同定を加速させる。