2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the chemical communication system in xanthone producing lichens
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19K23668
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
川上 寛子 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (70772359)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 地衣類由来共培養株 / 二次代謝物 / キサントン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地衣類は１つの地衣体内に複数の微生物が存在する共生生物で、有用な二次代謝物を産生する。この二次代謝は地衣体内の化学コミュニケーション機構を介して行われると考えられているが、そのメカニズムはわかっていない。本研究では「キサントン含有地衣類をモデルとした化学コミュニケーション機構の解明」を目的として、キサントン含有地衣類から可能な限り多くの構成微生物を分離培養する。さらに、構成微生物を組み合わせた共培養系を構築し、キサントン類を目的化合物として探索、培養系と天然地衣体に含まれる代謝物を詳細に比較した。
これまで、キサントン含有地衣類としてPertusaria laeviganda、Pertusaria glaucaなど4種を選抜、山本法にて組織培養し、それぞれ約200株の培養株を得た。本研究では、可能な限り多くの地衣体由来の構成微生物を単一に分離培養し、目的代謝物を生産可能な共培養株の構築が非常に重要な段階であるが、その基盤となる培養株ライブラリーを得た。培養株ライブラリーにはP. laeviganda及びP. glauca由来の地衣菌や藻類が含まれており、初の培養系構築の例である。
次に、P. laeviganda及びP. glauca由来の地衣菌及び藻類を共培養し、得られた培養物由来抽出物をLC-ESI-MSで分析した。その結果、P. laeviganda及びP. glauca由来培養地衣菌単独では元の地衣体に含まれるキサントンなどを主要に生産しないことを確認した。一方、これら地衣菌と藻類の共培養株では、単独で培養した場合とは異なり、元の地衣体に含まれる数種の化合物を生産することを明らかにした。このことは地衣体内の複数微生物間のコミュニケーションが二次代謝物に重要であることを示す有益な知見となった。これまで共培養株の代謝物を網羅解析した例はなく、新規性が高い。
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