2021 Fiscal Year Research-status Report
微生物の生育環境を模倣した共培養法による新規医薬シーズ探索とその産生機構解明
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20K16024
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
原 康雅 千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (10824625)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 共培養 / 土壌由来放線菌 / 放線菌Nocardia属 / 微生物資源 / 培養抽出物ライブラリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微生物の生育環境を模倣した共培養により微生物の休眠遺伝子を活性化させ、新規骨格構造および生物活性を有する天然物の取得を目指す。本年度は、1) 共培養探索資源の拡充と高度化、2) 共培養選択的に生産される新規骨格構造および生物活性を有する天然物の探索、に重点を置き、研究を行った。
微生物と微生物の共培養には、所属研究室が独自に保有する、土壌や河川、海砂から分離した放線菌株 (CKK) を使用した。それら放線菌株の単培養エキスについてアゾール系薬に耐性を持つAspergillus fumigatus IFM60237に対する抗真菌活性を評価し、活性を示さなかった放線菌498株に関して、同一環境下で分離された微生物2種の組み合わせでの共培養を行った。得られた505種の共培養エキスのうち、5種の共培養エキスに抗真菌活性を見出した。そのうち、強い抗真菌活性を示したCKK672とCKK678の組み合わせでの共培養エキスを分画した結果、5種の既知天然物 (1-5) を単離した。また、動物細胞存在下での微生物の培養 (微生物と動物細胞の共培養) では、千葉大学真菌医学研究センターより入手した放線菌Nocardia属と真菌Aspergillus属を使用し、マウスマクロファージ様細胞株J774.1またはRAW264存在下で培養した。J774.1存在下Nocardia arthritidisの培養より既知天然物2種を、Nocardia amamiensisの培養より既知天然物1種を単離した。また、マウスマクロファージ様細胞株RAW264存在下Aspergillus fumigatusの培養より既知天然物4種を得た。
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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
当初、令和3年度の計画では、a) 共培養による天然物探索資源の拡充、b) 共培養選択的な新規天然物や生物活性天然物の探索を行う予定であった。
a)およびb)いずれも、順調に進んでいる。しかし、当初予定していた大規模な共培養抽出物ライブラリーの作成方法について、再現性の点で、問題が生じており、新たな方法の検討が必要である。
以上の結果から、研究課題はおおむね順調に進んでいると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度には当初の予定であった、1) 共培養選択的な新規天然物、生物活性を有する天然物の探索、2) 休眠遺伝子活性化機構の解析を進める。また、再現性のよい共培養方法の確立を目指し、3) 共培養抽出物ライブラリー作成方法の再検討を実施する。
1) にて、抗真菌活性試験で活性が見られた放線菌2種の組み合わせの培養エキスの分画を優先的に進め、共培養で優先的に産生される生物活性天然物の単離を目指す。また、動物細胞株存在下での放線菌の培養から、共培養で優先的に産生される生物活性天然物の単離も目指す。
2) にて1)で見出した共培養の組み合わせについてどのような条件であれば、休眠遺伝子が活性化し、共培養天然物が産生されるか検討する。
3) にて、抗真菌活性を示さない放線菌の共培養を実施し、再現性の良い共培養方法の確立を目指す。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症に関連して、研究消耗品の中で、納期が未定となり注文を断念した物が存在した。上記の理由により、令和4年度使用額が生じた。
令和4年度の助成金の使用計画として、令和3年度に引き続き、微生物および動物細胞の培養、生物活性試験、天然物の単離精製などに必要な、培地、プラスチック類、有機溶媒、樹脂担体、HPLCカラム、ガラス器具などの消耗品や、論文投稿費に使用する予定である。
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