2017 Fiscal Year Research-status Report
天然物構造多様性の拡充に向けた未研究微生物種における二次代謝能の解明
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16K07719
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
五十嵐 康弘 富山県立大学, 工学部, 教授 (20285159)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 二次代謝 / 微生物 / 新規化合物探索 / 構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
創薬スクリーニングにおいて、化合物ライブラリーの構造多様性・新規性がその成否を左右する。本研究では、新たな構造タイプの新規化合物を創薬研究へ役立てることを目的として、これまでに二次代謝物研究がなされていない、もしくは進んでいない希少微生物群を対象として、新規構造天然物の探索を進めている。
クロロフレクサス門に属するKtedonobacteria類は、放線菌に類似した形態を示す好熱性細菌であり、これまでに3属しか報告されていない。我々はその一つであるThermosporothrix hazakensisの生産物を精査したところ、新規化合物としてktedonoketone、ktedonobisetherを見い出した。このうち、ketedonobistherが有する二重結合の幾何異性を決定するために、天然物とcis, trans両方の合成モデル化合物の1H-13C結合定数を比較することにより、天然物はZ体と決定することができた。また、本菌株には、これら以外の未知化合物が複数生産されていることが確認されたため、それらの単離、構造決定を進めている。
希少糸状菌Robillardの生産する二種類のピロン化合物monasucuspyroneとrobillapyroneの絶対配置は、ECD理論計算により決定することができ、その成果はJournal of Antibiotics誌に発表された。また、同じく二次代謝物報告のない希少糸状菌Phacidiopycnis属から、新規二環性ポリケチドを単離することに成功した。現在、立体構造含めて、構造の完全決定を進めている。
Laceyella属好熱性細菌の生産する不飽和アルケン様化合物については、炭素骨格は確定したものの、ヘテロ原子を含む官能基構造の解析を引き続き検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
希少糸状菌Robillardaの生産物については、論文発表に至ることができた。また、別の希少糸状菌Phacidiopycnisから、新規な二環性ポリケタイド化合物を発見することに成功した。好熱性細菌Thermosporothrix hazakensisの生産物であるktedonobisetherについては、二重結合の幾何異性をモデル化合物のNMRデータを比較することにより、決定することに成功し、現在、論文執筆を進めている。一方で、Laceyella属好熱細菌の生産する不飽和直鎖化合物については、炭素骨格の決定には成功し、残る官能基部分の構造決定を今後解決する必要がある。以上のように、当初解析を予定していた二化合物については完全な結論を出すことができ、その上で、さらに新規なポリケタイド化合物を発見していることから、十分に研究改革の内容を実現できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
糸状菌Phacidiopycnisから単離した新規ポリケチドについては、立体構造の決定を行い、複数の評価系で生物活性試験を実施する。また、好熱性細菌Thermosporothrixについては、複数の未知化合物が生産されているため、それらの単離、構造解析を行う。Laceyella属細菌の生産するポリエン様化合物については、引き続き、化学変換も含めたさまざまなアプローチで、完全な構造決定を試みる。さらに、その化合物の生合成について、同位体標識化合物を用いた取り込み実験により、炭素骨格の起源を解明する。
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| Causes of Carryover |
若干の残額が生じたが、次年度に事務経費（プリンター印刷代）として使用する予定である。
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