2014 Fiscal Year Annual Research Report
海綿二次代謝産物生産を担う共生微生物の同定とゲノム解析
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25560399
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
脇本 敏幸 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70363900)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 海綿共生微生物 / Theonella / Discodermia |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では伊豆半島、伊豆諸島沿岸に生息するTheonellidae科の海綿類、特にTheonella属およびDiscodermia属について生物活性物質の生産を担う共生微生物を特定し、そのゲノム解析を試みた。八丈島産Theonella swinhoeiに関しては細胞分画を駆使して二次代謝産物の生産を担う海綿共生微生物の探索を進めた結果、光学顕微鏡下観察可能なフィラメント状バクテリアを候補微生物として単離した。ドラフトゲノム解析の結果、このバクテリアがTheonella swinhoei由来の生物活性物質の生合成遺伝子をコードしていることが明らかになった。この新規バクテリアをEntotheonella factorとして同定し、新たにTectomicrobia門を提唱している。
さらにDiscodermia属の海綿類においても同様のフィラメント状バクテリアが観察されており、伊豆半島産Discodermia kiiensisを採集後、密度勾配遠心法を用いて細胞分画し、同バクテリアを精製し、次世代シークエンサーを用いたゲノム解析に供した。その結果、やはりペプチド、ポリケタイドなどの数多くの二次代謝産物の生合成遺伝子クラスターをコードしていることが明らかになった。代謝産物の不明な遺伝子クラスターも複数存在することから、メタゲノムマイニングによって代謝産物の探索を行った。その結果、新規リポペプチド、lipodiscamide類の単離、構造決定に成功した。このようにTheonellidae科の海綿類においてはEntotheonella属の共生微生物が物質生産を担っていることが明らかとなり、多様な海綿由来生物活性物質の生産機構の解析へ向け、重要な糸口を掴む事ができた。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Calyculin biogenesis from a pyrophosphate protoxin produced by a sponge symbiont2014
Author(s)
T. Wakimoto, Y. Egami, Y. Nakashima, Y. Wakimoto, T. Mori, T. Awakawa, T. Ito, H. Kenmoku, Y. Asakawa, J. Piel, I. Abe
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Journal Title
Nature Chem. Biol.
Volume: 10
Pages: 648-655
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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