2020 Fiscal Year Annual Research Report
Engineered biosynthesis of new natural products for innovative drug discovery
| Project Area | Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries |
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| Project/Area Number |
16H06449
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
渡辺 賢二 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (50360938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植木 尚子 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (50622023)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 天然物 / 生合成 / リデザイン / 遺伝子クラスター / 活性物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
C. cinereaは、CPFを産生・分泌することで細胞外の鉄を効率的に細胞内に取り込んでいると考えられる。そして取り込まれた鉄が菌糸成長の促進・子実体形成に重要な働きを有すると本研究にて示された。CPF生合成遺伝子クラスター(CPFクラスター)はゲノムデータベース上に登録された担子菌類のうち200種類を超える担子菌種で高度に保存されており、なかには我々が普段口にするようなブナシメジやマイタケのような菌種も含まれている。実際に我々はCPFクラスターを有する担子菌種や市販の食用キノコにおいてCPFの生産を確認している。以上は、CPFが多くの担子菌種の菌糸成長・子実体形成に関与する共通した普遍的分子であることを示唆している。通常、二次代謝産物は、それぞれの生産種において独自性の高い代謝経路で生産され、自身の生育に直接的に関与しない物質として定義されている。一方で、CPF合成不全株KOCclaeAKOcpf1が致死の表現型を示さないことは、CPFが一次代謝産物とも異なることを意味する。このようにCPFは天然物のなかでも独自に位置づけされる生理機能性分子であり、担子菌が如何にしてCPF分子を生合成・利用できるように進化・適応したのか興味がもたれる。現在は、CPFを用いてマツタケなどの人工栽培が難しい担子菌種の培養を可能にするのではないかと期待し研究を行っている。また、一般的に子嚢菌由来laeAは二次代謝産物生産を正に制御するのに対し、予想外にも担子菌由来CclaeAはCPFの生産を負に制御していた。本研究はLaeAタンパク質の二次代謝制御における新たな機能を世に提示するものであり、本機能の解明により生合成遺伝子の休眠・覚醒化の理解、ひいては効率的な新規天然物獲得法の樹立へとつながると期待される。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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