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Search for bioactive substances from microorganisms in complex biological systems and elucidate their functions

Publicly Offered Research

Project AreaPost-Koch Ecology: The next-era microbial ecology that elucidates the super-terrestrial organism system
Project/Area Number 20H05581
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

繁森 英幸  筑波大学, 生命環境系, 教授 (70202108)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords子嚢菌 / キノコ / アミロイドβ / バイオフィルム / 構造決定 / 生物活性物質 / 生物間コミュニケーション / 単離構造決定 / 多元的スクリーニング / 未活用微生物 / 抗菌活性 / Podostroma giganteum / amphotericin B / 植物ー微生物間コミュニケーション
Outline of Research at the Start

低環境負荷型の施肥や病害防除法として期待されているのが拮抗菌によるバイオコントロールである。そこで、農作物ー微生物間コミュニケーション物質を探索し、それを用いて環境に優しい農薬の開発における基礎データを得る。一方で、少子高齢化においては健康維持のために機能性剤の開発も重要である。そこで、生活習慣病や老人病に関する多元的スクリーニング系を用いて未活用微生物から有用な新規生物活性物質の探索を行う。

Outline of Annual Research Achievements

1)未解明微生物からの有用生物活性物質の探索:国立科学博物館植物研究部から提供して頂いた41種の子嚢菌類の培養抽出物について、抗菌活性ならびにブラインシュリンプ毒性試験を指標にスクリーニングを行った結果、顕著な活性を示す子嚢菌Podostroma giganteumおよびLachnum controversumを見出した。これらの菌株の大量培養物について、シリカゲルカラムクロマトグラフィーや逆相HPLCを用いて分離精製し、新規生物活性物質を単離した。単離した化合物についてNMRやMS等の機器分析や化学誘導反応により構造を決定した結果、新規化合物としてpodogigant A~Cならびにcerulenin誘導体を見出した。また、podogigant AおよびBには顕著なamphotericin B増強活性が、cerulenin誘導体には顕著な抗菌活性が認められた。
2)畑作施肥試験圃場における根圏微生物からの生物活性物質の探索:つくば機能植物イノベーション研究センター農場畑作施肥試験圃場から本研究領域の計画研究班で見出された希少放線菌について大量培養を行い、新規生物活性物質の探索を行った。
3)多元的スクリーニングを用いた有用生物活性物質の探索:う蝕原因細菌のバイオフィルム(BF)形成阻害活性を指標にしてそばスプラウトから顕著な活性を有するフラボノイド化合物を見出した。また、アミロイドβ(Aβ)凝集阻害活性を指標にして微生物や植物抽出物から活性物質を探索した結果、食用キノコであるクロカワから単離したp-terphenyl誘導体や植物由来スチルベノイド化合物に顕著なAβ凝集阻害活性を見出し、活性発現にはフェノール性水酸基が重要であることを明らかにした。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Inhibition of amyloid β aggregation by p-terphenyl derivatives isolated from Boletopsis leucomelas2022

    • Author(s)
      A. Kobori, K. Hosaka, and H. Shigemori
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 104 Pages: 925-933

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Podogigants A and B, two new potentiators of amphotericin B activity, from Sordariomycete Podostroma giganteum2021

    • Author(s)
      Hasegawa Mikiko、Hosoya Tsuyoshi、Kobayashi Keisuke、Tomoda Hiroshi、Shigemori Hideyuki
    • Journal Title

      Journal of Natural Medicines

      Volume: 75 Issue: 4 Pages: 877-883

    • DOI

      10.1007/s11418-021-01531-z

    • NAID

      40022680501

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Amyloid Polypeptide Aggregation Inhibition and Disaggregation Activity of A-Type Procyanidins2021

    • Author(s)
      Tanaka Taisei、Betkekar Vipul V.、Ohmori Ken、Suzuki Keisuke、Shigemori Hideyuki
    • Journal Title

      Pharmaceuticals

      Volume: 14 Issue: 11 Pages: 1118-1118

    • DOI

      10.3390/ph14111118

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of clovamide and its related compounds on the aggregations of amyloid polypeptides2021

    • Author(s)
      Nomoto Daigo、Tsunoda Tatsuhiko、Shigemori Hideyuki
    • Journal Title

      Journal of Natural Medicines

      Volume: 75 Issue: 2 Pages: 299-307

    • DOI

      10.1007/s11418-020-01467-w

    • NAID

      40022508929

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クロカワ由来ポリフェノール化合物のアルツハイマー型認知症予防効果2021

    • Author(s)
      小堀彰久、保坂健太郎、繁森英幸
    • Organizer
      日本菌学会第65回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] そばスプラウトからのう蝕原因細菌バイオフィルム(BF)形成阻害物質の探索2021

    • Author(s)
      栁田美里 、永沢亮、野村暢彦、繁森英幸
    • Organizer
      日本バイオフィルム学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] プロシアニジンの重合度によるアミロイドβ凝集阻害活性への影響に関する研究2021

    • Author(s)
      田中大成、福島寛乃、Vipul V. Betkekar、大森 建、鈴木啓介、繁森英幸
    • Organizer
      日本ポリフェノール学会第14回学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 子嚢菌Podostroma giganteum からの新規生物活性物質の探索2021

    • Author(s)
      繁森英幸、長谷川美紀子、細矢 剛、小林啓介、供田 洋
    • Organizer
      第63回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] プロシアニジン化合物のアミロイドポリペプチド凝集阻害活性における構造活性相関2021

    • Author(s)
      田中大成、福島寛乃、Vipul V. Betkekar、大森 建、鈴木啓介、繁森英幸
    • Organizer
      第8回日本アミロイドーシス学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 子嚢菌Lachnum controversumからの新規生物活性物質の探索2021

    • Author(s)
      牧原瑠生,細矢 剛, 繁森英幸
    • Organizer
      第32回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] そばスプラウト由来ポリフェノール化合物のう蝕細菌バイオフィルム(BF)形成阻害活性2021

    • Author(s)
      栁田美里 、永沢亮、野村暢彦、繁森英幸
    • Organizer
      第32回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 子嚢菌Podostroma giganteumからの新規生物活性物質の探索2021

    • Author(s)
      長谷川 美紀子、細矢 剛、小林 啓介、供田 洋、繁森 英幸
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] アミロイドポリペプチドの凝集ならびに細胞毒性に対するClovamideおよびその関連化合物の効果2020

    • Author(s)
      野本悌吾、角田達彦、池本光志、繁森英幸
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジー制御化合物テトランドリン蛍光標識化合物の合成と細胞内局在観察2020

    • Author(s)
      高橋知輝、東海芙美子、礒田博子、繁森英幸、宮前友策
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジーを制御する天然由来化合物の探索2020

    • Author(s)
      東海 芙美子、礒田 博子、宮前 友策、繁森 英幸
    • Organizer
      日本農芸化学会関東支部2020年度支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

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