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2022 Fiscal Year Research-status Report

耐性遺伝子を指標とした微生物資源からの新規薬剤シーズの探索

Research Project

Project/Area Number 22K15305
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

堤 隼馬  北里大学, 感染制御科学府, 特任助教 (40903274)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords天然物 / 耐性遺伝子 / ゲノムマイニング
Outline of Annual Research Achievements

近年の微生物ゲノム配列解読により、微生物は実際に取得されている数以上の天然物の生産能力を有していることが明らかになってきた。そのため、ゲノムデータを利用した天然物探索も盛んに行われるようになった。しかし、ゲノムベースが膨大であることもあり、探索標的の選定に工夫が必要で、労力もかかるため、効率的かつ有効にデータを利用した天然物探索は行うことができていない。本研究ではゲノムデータベースに登録されているゲノムデータの中から、耐性遺伝子を指標に天然物の生合成遺伝子クラスター (BGC) を探索することを目的とした。探索には網羅的に様々な標的BGCを探索するため、目的の耐性遺伝子を含むBGCを自動で探索プログラミングを構築し、効率的かつ網羅的にゲノムベース探索を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度は、耐性遺伝子を含む生合成遺伝子クラスター (その中でも特にペプチド系天然物生合成遺伝子クラスター) をゲノムデータベースから網羅的に探索することを試みるため、NCBIのデータベースに登録されている全ゲノムからペプチド系天然物の生合成遺伝子クラスターの配列の抽出、抽出した配列のデータベース化、データベースからの探索対象の抽出を行うためのプログラム構築を行う予定であり、実際にプログラム構築が完了したため、概ね順調に進展していると評価した。

Strategy for Future Research Activity

本年度は昨年度に構築したプログラムを用いて、耐性遺伝子を含むペプチド系天然物生合成遺伝子クラスターを探索する。そして、見出した天然物生合成遺伝子クラスターにより合成される天然物の同定を試みる。

Causes of Carryover

コロナ禍により、学会や会議がオンラインとなっており学会参加などに計上していた費用の利用機会がなかったため。

  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Rediscovery of Tetronomycin as a Broad-Spectrum and Potent Antibiotic against Drug-Resistant Gram-Positive Bacteria2023

    • Author(s)
      Kimishima Aoi、Tsuruoka Iori、Kanto Hiroki、Tsutsumi Hayama、Arima Naoaki、Sakai Kazunari、Sugamata Miho、Matsui Hidehito、Watanabe Yoshihiro、Iwatsuki Masato、Honsho Masako、Naher Kamrun、Inahashi Yuki、Hanaki Hideaki、Asami Yukihiro
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 8 Pages: 11556~11563

    • DOI

      10.1021/acsomega.3c00651

  • [Journal Article] Comprehensive analysis of biosynthetic gene clusters in bacteria and discovery of Tumebacillus as a potential producer of natural products2023

    • Author(s)
      Kikuchi Yuta、Kawashima Miku、Iwatsuki Masato、Kimishima Aoi、Tsutsumi Hayama、Asami Yukihiro、Inahashi Yuki
    • Journal Title

      The Journal of Antibiotics

      Volume: 76 Pages: 316~323

    • DOI

      10.1038/s41429-023-00609-y

  • [Journal Article] Enzymatic synthesis of non-natural flavonoids by combining geranyl pyrophosphate C6-methyltransferase and aromatic prenyltransferase2022

    • Author(s)
      Tsutsumi Hayama、Urano Naoki、Katsuyama Yohei、Ohnishi Yasuo
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 86 Pages: 1270~1275

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac099

  • [Journal Article] Insights into the structure?activity relationship of a type III secretion system inhibitor, aurodox2022

    • Author(s)
      Kimishima Aoi、Hagimoto Daichi、Honsho Masako、Watanabe Yoshihiro、Iwatsuki Masato、Tsutsumi Hayama、Inahashi Yuki、Naher Kamrun、Sakai Kazunari、Kuwae Asaomi、Abe Akio、Asami Yukihiro
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 69 Pages: 128779~128779

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128779

  • [Presentation] ISOLATION OF NATURAL PRODUCTS FROM THE GENUS TUMEBACILLUS, NEW MICROBIAL SOURCE SELECTED BY GENOME ANALYSIS2023

    • Author(s)
      Yuta Kikuchi, Miku Kawashima, Masato Iwatsuki, Aoi Kimishima, Hayama Tsutsumi, Yukihiro Asami, Yuki Inahashi
    • Organizer
      4th International Conference on NATURAL PRODUCT DISCOVERY and DEVELOPMENT in the Genomic Era
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SELECTIVE ISOLATION OF RARE ACTINOMYCETES USING AGAR MEDIUM CONTAINING LYSOZYME AND SEARCH FOR NOVEL BIOACTIVE COMPOUNDS2023

    • Author(s)
      Yuta Awano, Hiroki Kanto, Akira Take, Yuta Kikuchi, Aoi Kimishima, Hayama Tsutsumi, Masato Iwatsuki, Yukihiro Asami, Yuki Inahashi
    • Organizer
      4th International Conference on NATURAL PRODUCT DISCOVERY and DEVELOPMENT in the Genomic Era
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 希少放線菌を対象とした二次代謝産物生合成能力の網羅的解析および新規天然物の探索2023

    • Author(s)
      菊池 雄太、渡邊 善洋、川口 彩乃、堤 隼馬、伊藤 翔、岩月 正人、稲橋 佑起
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度 広島大会
  • [Presentation] 希少放線菌からの新規天然物の探索2022

    • Author(s)
      春日 晟伸、堤 隼馬、菅藤 裕貴、粟野 友太、勝山 陽平、大西 康夫、稲橋 佑起
    • Organizer
      2022年度 (第36回) 日本放線菌学会
  • [Presentation] Lysozyme添加寒天培地により分離される放線菌の網羅的解析2022

    • Author(s)
      粟野 友太、菅藤 裕貴、武 晃、菊池 雄太、君嶋 葵、堤 隼馬、岩月 正人、浅見 行弘、稲橋 佑起
    • Organizer
      2022年度 (第36回) 日本放線菌学会
  • [Presentation] 希少放線菌を対象とした二次代謝産物生合成能力の網羅的解析2022

    • Author(s)
      菊池 雄太、堤 隼馬、稲橋 佑起
    • Organizer
      2022年度 (第36回) 日本放線菌学会

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Published: 2023-12-25  

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