2018 Fiscal Year Research-status Report
「クテドノバクテリア」は放線菌に匹敵する新たな有用菌群となりうるか？
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18K05406
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
矢部 修平 東北大学, 農学研究科, 准教授 (60564838)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | クテドノバクテリア / 天狗の麦飯 / 二次代謝物 / Dictyobacteraceae |
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| Outline of Annual Research Achievements |
創薬資源「放線菌」からの新規抗生物質の創出は急減するなか、我々は「クテドノバクテリア（綱）」が、共通して分岐した菌糸に胞子を形成し、二次代謝産物生合成遺伝子群を複数有して種々の生物活性を示すなど「放線菌」様の有益な特徴を持つ菌群であることを見出した。さらに本菌群を半選択的に分離可能な培地を確立した。
本研究では火山地帯や群馬県「湯の丸」山に棲息する「天狗の麦飯」と呼ばれる微生物塊や宮城県蔵王山の土壌及び同県鬼首温泉地熱地帯の堆積物から多くの新規クテドノバクテリアの分離に成功し、その一部の系統分類学的特徴を明かとして1新科（Dictyobacteraceae）、1新属（Tengunoibacter）、5新種（Dictyobacter kobayashii, D. alpinus、Tengunoibacter tsumagoiensis、Thermogemmatispora aurantia、Tg. argillosa）を創設した。
そして創設した新科Dictyobacteraceaeに属する3菌種の全ゲノムを解読したところnon-ribosomal peptide synthetaseやpolyketide synthaseを含む12～13個の二次代謝物生合成遺伝子群を有し、グラム陰性菌に抗菌活性を有するなど既報のクテドノバクテリアと同様に新たな創薬資源として有望な系統であることが明らかとなった。現在、それら抗菌化合物を抽出し、各種クロマトグラフィーを用いて精製中である。
またそれら3菌種は5.3-6.1Mbのchromosomeに加えて2.4-3.1Mbの巨大なputative plasmidを有していることが明かとなった。
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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
本年度は、半選択培地を用いたクテドノバクテリア綱に属する分離株の拡充及び各種培養抽出物からの生理活性スクリーニング、またゲノム情報からの二次代謝産物生合成遺伝子群の探索と解析を進める計画であった。本研究により、この系統の分離株は飛躍的に拡充され、そこから生理活性スクリーニングを実施中である。さらにゲノム情報を用いたin silico解析から新しい二次代謝物を生合成する潜在力が高いことを明かとした。従って、本研究は当初の計画通りに進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々はクテドノバクテリア綱に属する未分類・未提唱の分離株を多数保有している。引き続きそれらの系統分類学的性質を明かとし新しい系統を創設する。さらにそれら分離株の培養抽出物から各種生理活性物質を抽出・精製し構造解析に挑む。
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| Causes of Carryover |
当初の予定よりも購入した有機溶媒の量が少なかったため生じた4506円は次年度の有機溶媒の購入費に充てる。次年度は代謝物の抽出精製の機会が多く、有機溶媒を大量に購入する予定である。
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[Journal Article] Tengunoibacter tsumagoiensis gen. nov., sp. nov., Dictyobacter kobayashii sp. nov., Dictyobacter alpinus sp. nov., and description of Dictyobacteraceae fam. nov. within the order Ktedonobacterales isolated from Tengu-no-mugimeshi, a soillike granular mass of micro-organisms, and emended descriptions of the genera Ktedonobacter and Dictyobacter2019
Author(s)
Chiung-mei Wang, Yu Zheng, Yasuteru Sakai, Atsushi Toyoda, Yohei Minakuchi, Keietsu Abe, Akira Yokota, Shuhei Yabe
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Journal Title
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Volume: 69
Pages: 印刷中
DOI
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