2018 Fiscal Year Research-status Report
天然物化学的手法による植物内生菌の生態解明と有用資源としての活用へのアプローチ
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18K14939
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
中島 健一 愛知学院大学, 薬学部, 講師 (70635135)
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2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 天然物化学 / セスキテルペノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物内生菌（エンドファイト）は、植物組織内に病徴を示すことなく生育する微生物の総称であり、自然界に存在するほぼ全ての植物で内生菌の存在が判明している。初年度である平成30年度は、植物内生真菌の菌体エキス及び二次代謝産物のライブラリ化を中心に研究を行った。まず、国内各地で採集した植物から真菌の分離を行い、新たに約200種の菌株を新たに得た。予備検討において分離した約300種と併せて、これまでに約500種の菌株を保有している。さらに、麦芽エキス寒天培地にて１ヶ月間培養した各菌株を、メタノールにて抽出後、減圧下濃縮し、メタノール抽出エキスを調製した。その後、n-BuOH/水系にて分液を行い、n-BuOH画分を生物活性スクリーニング用エキスとし、現在、各種核内受容体(RXR及びPPAR等)へのアゴニスト作用及びHDAC阻害作用について評価を行っている。
また、平成30年度は分離した菌株が産生する代謝産物に関する研究も行った。その結果、10種の菌株から約30種の化合物を単離し、そのうち16種は文献未記載の新規化合物であった。新規化合物の構造は、一次元及び二次元NMRスペクトル、マススペクトル、CDスペクトル等の解析により決定した。今回得た新規化合物のうち、Phlebia属真菌（ECN-184株）からは、seco-sterpurane型及びphlebiane型と命名した新規骨格を有するセスキテルペノイドのほか、天然から２例目となるmerulane型のセスキテルペノイドを単離した。また、Xylaria属真菌（ECN-207株）から単離した新規eudesmane型セスキテルペノイドは、NF-κB経路の阻害を介した抗炎症作用を示すことを明らかとした。現在、培養時に宿主植物エキスを添加した際の産生化合物の変化を検証している。
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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
平成30年度は、植物内生真菌の株数を大幅に拡充し、その代謝産物エキスのライブラリ化を進めることができた。今後は、エキスライブラリを用いた生理活性物質の探索を継続して進めることができる。また、今年度単離した化合物には、新規性に富んだものが多く存在し、独自の二次代謝経路の存在を示唆する結果が得られた。しかしながら一方で、宿主植物エキスとの共培養実験では、代謝産物の解析方法に工夫が必要であると考えられ、当初予定より若干の遅れが生じている。以上より、一部予定通りの研究を遂行することができなかったが、特徴的な化合物を産生する菌株を見出し、次年度の計画を遂行する上での基礎となるデータの収集ができたため、現在まではおおむね順調に研究を遂行できていると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、宿主植物エキスを添加した際の代謝産物の変化をLC-MSを用いて解析し、真菌の代謝経路に影響を与える植物成分の探索を化合物レベルで行うことを最優先とする。また前年度と同様、菌株の収集及び二次代謝産物の単離・構造解析は継続的に行う。さらに、現在進めている生物活性スクリーニングにおいて活性の認められた菌株については活性化合物を同定し、生物活性について詳細に検証することで、有用化合物の探索を行う。
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| Causes of Carryover |
平成30年度に実施した研究で使用した器具及び試薬等の一部は、前年度までに購入していた物品を用いて行ったため、次年度使用額が生じたが、消耗品が減少したタイミングで、令和元年度に執行する予定である。また、当初購入を予定していた高額なソフトウェアを別予算で購入したことも、次年度使用額が生じた一因である。令和元年度は、LC-MSを用いた分析条件の再検討を計画しており、それに必要なHPLCカラム等の物品の購入に充てる。
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