2019 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical characterization of colibactin and understanding a mechanism of an onset of colorectal cancer by colibactin
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19H02898
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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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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | コリバクチン / 大腸がん / 天然物 / 生合成 / 遺伝毒性物質 / 大腸菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】2006年に腸内細菌叢を構成する一部の大腸菌が生産している「コリバクチン」がDNA二重鎖切断による変異原性を生じさせることが報告され、本物質が大腸発がんのリスク因子として有用なバイオマーカーになることが期待されている。しかし、コリバクチンの化学構造は未だ解明されておらず、その分子式さえも確定されていない。そこで本研究では、未だ検出すら困難なコリバクチンとその関連化合物の構造決定に取り組んだ。
【方法】はじめに大腸がん患者の生検試料よりコリバクチン高生産株の分離を行い、菌株E.coli-50を同定した。E.coli-50とその生合成遺伝子破壊株(ΔclbP)の生産物の差異解析を行い、コリバクチン生産菌にのみ特異的に生産される分子量788の化合物1を見出した。化合物1を0.3 mg精製し、NMR解析を行ったが、シグナルの広幅化のため構造解明には至らなかった。この際、長時間測定中に1が分解し、2(分子量420)および3(分子量430)の2つの化合物が生成していることが確認された。そこで分解物を構造決定するため、300 Lの培地にてE.coli-50を培養し、各種クロマトグラフィーを用いて分解物の単離を行い、構造決定を試みた。
【結果・考察】化合物2はシクロブタンを含んだコリバクチン分解物であると構造決定した。化合物3については現在構造解析中である。また、化合物1は分解物の構造からコリバクチンの水付加体と推測された。コリバクチンの検出が困難であった背景には、微量な生産量に加えて、容易に複数の化合物に分解する性質のためであると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
コリバクチン化学構造の構造決定があと少しで達成できるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
コリバクチンの化学構造決定の後、大腸がん発がんメカニズムの解明に取り組む。現時点では、研究申請書に従い研究を遂行できると考えている。
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