2021 Fiscal Year Research-status Report
特殊微生物を活用した培養法の確立と新規二次代謝産物の創出
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21K06631
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| Research Institution | Tohoku Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
山崎 寛之 東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (70525344)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 休眠生合成遺伝子 / 二次代謝産物 / 新規活性物質 / 植物内生糸状菌 / 海洋糸状菌 / 誘導生産 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では, 培養条件の変化に対し反応性の高い菌株を効率的に取得するため, 特殊な培養環境に耐性を示す菌株の作製や特殊な環境に生息する菌株の分離を実施し, 特殊環境を再現した培養条件を適用することで, 新しい抗生物質の生産を目指す.
[1. 特殊な環境に対する耐性菌株の分離と作製] 宮城県仙台市内にて採集した土壌由来の糸状菌の中から, 高濃度のNaIに耐性を示す菌株を分離し, NaI添加培地を用いた培養よりI基を含む代謝産物の生産に成功した. 通常の培養条件より得た本菌株の培養液中からは既知化合物であるLL-Z1640-7とその新規幾何異性体を見出しており, 他の培養条件検討にも応じて物質生産への変化を示している.
[2. 特殊環境下からの微生物菌株の分離と培養環境の再現] 植物内生糸状菌を利用した培養環境の再現実験を検討するため, ユニークな成分を含む植物の探索とその内生糸状菌の分離を実施した. (a) 宮城県仙台市内にて採集した植物サンプルの成分を解析した結果, ヒヨドリバナとフキノトウの抽出エキス中に, PTP1B阻害活性を有する新規テルペノイドを見出した. (b) (a)の過程で, フキノトウより分離した内生糸状菌の培養液中より新規ポリケタイドを単離した. (c) フキノトウ内生糸状菌にフキノトウ抽出エキスを加えた添加培養により, 物質生産に変化を示すの菌株のスクリーニンングを行った結果, 3株の候補株を見出し, 現在順に詳細を確認している.
[3. 外部ストレス応答に関わる遺伝子欠損株の解析] 外部からのストレス応答に関わる因子を欠損させたAspergillus fumigatusの遺伝子欠損株が生産する代謝産物を比較したところ, 転写因子の一つを欠損させた変異株においてfumagillinの生産が抑制され, その中間体が蓄積することを見出した.
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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
本研究の初年度においては, テーマに挙げる特殊微生物の分離が課題であったが, 各実験において目的の微生物が順調に得られ, 物質生産への変化を確認できている.
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度においては, 初年度で得られた特殊微生物の代謝産物生産性を詳細に解析していくと共に, 他の菌株への応用を検討したい. また, 特殊微生物の分離についても引き続き行なっていく予定である.
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| Causes of Carryover |
令和3年度においては、新型コロナウイルス感染症の影響により, フィールドワークや学会発表が実施できなかったため, それらに伴う旅費が生じなかった.
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