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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Exploring and extensive utilization of natural products in Sulawesi Island, Indonesia, creating the ecosystem diversity

Research Project

Project/Area Number 19KK0149
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

荒川 賢治  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80346527)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小山 寛喜  東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (20746515)
国吉 久人  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60335643)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2023-03-31
Keywords生理活性物質 / 植物内生放線菌 / シグナル分子 / ミズクラゲ / 甲殻類 / 海洋放線菌
Outline of Annual Research Achievements

我が国の喫緊の課題である健康長寿の維持増進および地球温暖化に伴う熱帯地域感染症への対策に資するため、放線菌を生物資源ターゲットに設定し、インドネシア・スラウェシ島における新たな微生物分離源の開拓を行うとともに、シグナル分子二次代謝誘導系を利用した天然物探索方法の開発を目指す。インドネシアの生物多様性に富んだ研究シーズ(熱帯特有の植物内生菌、珊瑚・海綿共生菌および水圏生物)と日本側の研究シーズ(生物活性物質の構造決定・水圏生物を利用した生物活性試験・シグナル分子を利用した天然物探索)を融合し、強固な共同研究体制の確立と若手研究者の国際展開を遂行する。我々は、放線菌を生物資源ターゲットに設定し、世界有数の生物多様性の宝庫であるインドネシア・スラウェシ島に注目し、人的交流・研究シーズ共有を通じて深化し、新たな微生物
資源の開拓と有用性の再定義、および革新的な休眠二次代謝活性化技法の確立、さらに水圏生物の代謝動態を指標にした生理活性現象の探索、を通じて、新たな分子構造特性を有する生理活性分子の創出を目指す。
2019年は、相手国研究者と研究代表者および研究員が相互渡航し、サンプルの化合物抽出・生物活性試験などの共同研究を実施した。2020年度は、新型コロナウイルスの影響にて相互の渡航は出来なかったため、研究代表者がマカッサル州立大学主催の国際シンポジウムにてオンライン講演を行い、本研究のディスカッションを行った。また、共同研究遂行に資する研究基盤整備も行った。マカッサル州立大学は長期間のロックアウトとなっていたが、2020年末からサンプル採集が可能となり、微生物ライブラリーの蓄積が進められており、2021年度は渡航開始が見いだせない現状を打破すべく、日本でのサンプル解析を進めるためのMTA作成を完了した。2022年度は、MTAにより取得した100株超の放線菌の代謝産物解析を行った。

  • Research Products

    (32 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] マカッサル州立大学/ジェンベル大学-(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      マカッサル州立大学/ジェンベル大学-
  • [Journal Article] Isolation and characterization of blackish-brown BY2-melanin accumulated in cultured tobacco BY-2 cells2023

    • Author(s)
      Islam Abul Taher Mohammed Rafiqul、Shinzato Keita、Miyaoka Hiroki、Komaguchi Kenji、Koike Kanae、Arakawa Kenji、Kitamura Kenji、Tanaka Nobukazu
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 87 Pages: 395~410

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac214

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Accumulation of lankamycin derivative with a branched-chain sugar from a blocked mutant of chalcose biosynthesis in Streptomyces rochei 7434AN42023

    • Author(s)
      Zhang Mingge、Shuang Bao、Arakawa Kenji
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 80 Pages: 129125~129125

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2023.129125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three 4-monosubstituted butyrolactones from a regulatory gene mutant of Streptomyces rochei 7434AN42022

    • Author(s)
      Misaki Yuya、Takahashi Yuzuru、Hara Keisuke、Tatsuno Satoshi、Arakawa Kenji
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 133 Pages: 329~334

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.01.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation, Biosynthetic Investigation, and Biological Evaluation of Maniwamycin G, an Azoxyalkene Compound from Streptomyces sp. TOHO-M0252022

    • Author(s)
      Tatsukawa Ayaka、Tanaka Yu、Nagano Haruka、Fukumoto Atsushi、Anzai Yojiro、Arakawa Kenji
    • Journal Title

      Journal of Natural Products

      Volume: 85 Pages: 1867~1871

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.2c00131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bioinspired computational design of lankacidin derivatives for improvement in antitumor activity2022

    • Author(s)
      Ayoub Ahmed Taha、Nishiura Natsumi、Teshima Aiko、Elrefaiy Mohamed Ali、Muslimin Rukman、Do Kiep Minh、Kodama Takeshi、Lewis Cody Wayne、Chan Gordon、Morita Hiroyuki、Arakawa Kenji
    • Journal Title

      Future Medicinal Chemistry

      Volume: 14 Pages: 1349~1360

    • DOI

      10.4155/fmc-2022-0134

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterization of the surugamide biosynthetic gene cluster of TUA-NKU25, a Streptomyces diastaticus strain isolated from Kusaya, and its effects on salt-dependent growth2022

    • Author(s)
      Takeuchi Aoi、Hirata Asahi、Teshima Aiko、Ueki Miu、Satoh Takumi、Matsuda Kenichi、Wakimoto Toshiyuki、Arakawa Kenji、Ishikawa Morio、Suzuki Toshihiro
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 87 Pages: 320~329

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of secondary metabolites through signaling molecules in Streptomyces2022

    • Author(s)
      Arakawa Kenji、Suzuki Toshihiro
    • Journal Title

      Natural Products from Actinomycetes

      Volume: - Pages: 167-183

    • DOI

      10.1007/978-981-16-6132-7

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chemoenzymatic synthesis and computational investigation of lankacidin derivatives for the improvement of antitumor activity2023

    • Author(s)
      Rukman Muslimin, Natsumi Nishiura, Aiko Teshima, Hiroyuki Morita, Ahmed T. Ayoub, Kenji Arakawa
    • Organizer
      International Conference on Natural Products Discovery and Development in the Genomic Era
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Activation of secondary metabolites by overexpression of SARP-type activators in Streptomyces species2023

    • Author(s)
      Yuya Misaki, Yosi Nindita, Kota Fujita, Amirudin Akhmad Fauzi, Kenji Arakawa
    • Organizer
      International Conference on Natural Products Discovery and Development in the Genomic Era
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Isolation, biosynthetic investigation, and biological evaluation of azoxyalkene compounds, maniwamycin G and KA57-A from Streptomyces sp.2023

    • Author(s)
      Haruka Nagano, Ayaka Tatsukawa, Yu Tanaka, Atsushi Fukumoto, Yojiro Anzai, Kenji Arakawa
    • Organizer
      International Conference on Natural Products Discovery and Development in the Genomic Era
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional analysis of P450 monooxygenase SrrO in the biosynthesis of Streptomyces rochei butenolides, SRBs, and their inducing activity for secondary metabolites production2023

    • Author(s)
      Asahi Hirata, Aiko Teshima, Nozomi Hadae, Naoto Tsuda, Kenji Arakawa
    • Organizer
      International Conference on Natural Products Discovery and Development in the Genomic Era
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミズクラゲの変態制御物質のスクリーニングと単離・構造決定2023

    • Author(s)
      見崎 裕也, 平嶋 友美, 藤井 夏鈴, 住吉 美保, 稲田 晋宣, 鈴木 敏弘, 星野 有太朗, 小山 寛喜, 国吉 久人, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] Metabolite profiles of Actinomycetes isolated from the Indonesian Karst and ocean2023

    • Author(s)
      Rukman Muslimin, Alimuddin Ali, Hiroki Koyama, Hisato Kuniyoshi, Kenji Arakawa
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] Accumulation of lankamycin derivative with a branched-chain sugar from a blocked mutant of chalcose biosynthesis in Streptomyces rochei 7434AN42023

    • Author(s)
      Mingge Zhang, Bao Shuang, Kenji Arakawa
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 抗マラリア原虫活性化合物開発を指向したシグナル分子誘導ゲノムマイニング2023

    • Author(s)
      平田 朝陽, 手島 愛子, 秋元 萌々子, Awet Alem Teklemichael, 谷口 真由美, 水上 修作, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] アゾキシアルケン化合物KA57A生産菌Streptomyces rocheiに見出された新規ヒドラジド化合物の構造解析・生合成・生物活性2023

    • Author(s)
      長野 遥, 田中 悠, 岡野 芽衣, 福本 敦, 安齊 洋次郎, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] SARP型転写活性化因子の過剰発現による二次代謝生産プロファイルの比較解析2023

    • Author(s)
      劉 洋, 見崎 裕也, Yosi Nindita, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 放線菌ブテノライド型シグナル分子を用いた二次代謝産物ゲノムマイニングの試み2023

    • Author(s)
      秋元 萌々子, 平田 朝陽, 住吉 美保, 鈴木 敏弘, 手島 愛子, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 計算機予測に基づく抗腫瘍活性向上を指向したランカサイジンの誘導体合成2023

    • Author(s)
      岡野 芽衣, 西浦 菜摘, Rukman Muslimin, 手島 愛子, Mohamed Ali Elrefaiy, Kiep Min Do, 児玉 猛, 森田 洋行, Ahmed T. Ayoub, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] 伝統水産発酵食品「くさや」から分離した放線菌Streptomyces diastaticus TUA-NKU25株の塩依存的Surugamide A生産と生合成遺伝子の特徴2023

    • Author(s)
      鈴木 敏弘、竹内 葵、平田 朝陽、手島 愛子、植木 美羽、松田 研一、脇本 敏幸、荒川 賢治、石川 森夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] The butenolide-type Streptomyces signaling molecule; biosynthesis, its dependent regulatory pathway, and biological activity2022

    • Author(s)
      Kenji Arakawa
    • Organizer
      19th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高塩濃度水産発酵物から分離された耐塩性希少放線菌Nocardiopsis alba TUA-HK2GM株の塩耐性機構の解析2022

    • Author(s)
      小宮山 佑, 真崎 祥子, 長田 隆弘,荒川 賢治, 石川 森夫, 鈴木 敏弘
    • Organizer
      第36回日本放線菌学会大会
  • [Presentation] Streptomyces rocheiの遺伝子変異株KA57が生産する新規N-N化合物の構造・生合成解析2022

    • Author(s)
      長野 遥, 田中 悠, 岸本 拓也, 達川 綾香, 國武 博文, 福本 敦, 安齊 洋次郎, 荒川 賢治
    • Organizer
      第36回日本放線菌学会大会
  • [Presentation] ブテノライド型シグナル分子を用いた二次代謝産物のゲノムマイニングへのアプローチ2022

    • Author(s)
      平田 朝陽, 手島 愛子, 江口 雄聡, 住吉 美保, 荒川 賢治
    • Organizer
      第36回日本放線菌学会大会
  • [Presentation] Exploring of bioactive secondary metabolites in Streptomyces rochei 7434AN42022

    • Author(s)
      張 鳴歌, 西浦 凜貴斗, 荒川 賢治
    • Organizer
      第36回日本放線菌学会大会
  • [Presentation] SARP型活性化因子SRO_3163発現により蓄積されたUV活性化合物の構造解析2022

    • Author(s)
      見崎 裕也, Yosi Nindita, 藤田 昂大, Amirudin Akhmad Fauzi, 荒川 賢治
    • Organizer
      第36回日本放線菌学会大会
  • [Presentation] Streptomyces rochei 7434AN4株の制御遺伝子変異株に見いだされたガンマブチロラクトン化合物の解析2022

    • Author(s)
      見崎 裕也, 高橋 譲, 原 圭佑, 立野 智資, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本生物工学会第74回大会
  • [Presentation] Structural modification of lankacidin derivatives to improve antitumor activity through computational simulation2022

    • Author(s)
      Rukman Muslimin, Natsumi Nishiura, Aiko Teshima, Kiep Minh Do, Takeshi Kodama, Hiroyuki Morita, Cody Wayne Lewis, Gordon Chan, Ahmed Taha Ayoub, and Kenji Arakawa
    • Organizer
      2nd International Conference on Life Science and Biology Education
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 転写活性化因子の強制発現により生産誘導されたエナミド化合物の解析2022

    • Author(s)
      見崎 裕也, Yosi Nindita, 藤田 昂大, Amirudin Akhmad Fauzi, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本生物工学会西日本支部・第6回講演会
  • [Presentation] Chemoenzymatic synthesis, computational investigation, and antitumor activity of monocyclic lankacidin derivatives2022

    • Author(s)
      Rukman Muslimin, 西浦 菜摘, 手島 愛子, 森田 洋行, Ahmed Taha Ayoub, 荒川 賢治
    • Organizer
      日本生物工学会西日本支部・第6回講演会
  • [Remarks] 細胞機能化学研究室・荒川グループのホームページ

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/karakawa/index.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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