2014 Fiscal Year Research-status Report
昆虫病原性微生物の休眠生合成遺伝子活性化による新規創薬シーズの創出
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26460117
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
浅井 禎吾 東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60572310)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 二次代謝物 / 天然物 / 休眠遺伝子 / 昆虫病原性微生物 / 二次代謝活性化 / ケミカルエピジェネティクス / リボゾーム工学 / ランダム変異 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
特異な生活環(感染，寄生，増殖，殺虫など)の中で多様な生物活性物質を利用している可能性があり，薬理活性天然物取得の良い資源と期待される．しかし，これらの生物活性物質が，宿主との生物間相互作用の中で生産されるのであれば，従来の培養方法では生産が誘導されない可能性がある．本研究では，微生物種 (真菌 もしくは バクテリア) に応じた二次代謝活性化法を導入し最適化することで，新規性の高い構造や薬理活性を有する多様な天然物の取得を目指して行っている．
真菌である昆虫寄生糸状菌については，HDAC阻害剤を用いるケミカルエピジェネティクスにより，通常培養では生産されない二次代謝物の探索を行っており，現在数種の菌種について好条件を見出しており，現在生産が誘導された二次代謝物の特定を行っている．さらに，ケミカルエピジェネティクス同様，幅広い糸状菌に適応できる汎用性の高い二次代謝活性化法の開発に取り組んでいる．具体的には，化学変異原によるランダム突然変異の誘発とリボソーム標的型抗生物質に対する耐性化を指標とした選抜を組み合わせることで，効率良く休眠型二次代謝物生産株を作成できることを見出しており，条件などの最適化や適応範囲について検討している．
バクテリアについては，ショウジョウバエに感染する病原性細菌であるPseudomonas entomophilaを対象とし，ストレプトマイシン耐性化を利用するリボゾーム工学を用いて二次代謝活性化を目指して条件の最適化を行っている．これまでに，ストレプトマイシン耐性株を取得しており，二次代謝物の生産性が野生株と異なる変異株を見出している．
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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
数種の二次代謝活性化法を用いることで，真菌およびバクテリアの双方で、通常培養条件下ではみられない二次代謝物の生産が誘導できることを見出しており，新規物質の発見が期待される．また，真核生物である糸状菌の新たな二次代謝活性化法の開発に繋がる知見を得ており，最適化後，様々な糸状菌に適応すれば，より多様な新規天然物の取得に繋がることが期待される．
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| Strategy for Future Research Activity |
ケミカルエピジェネティクスが糸状菌二次代謝物を活性化するのに有効であることをこれまでに見出している．そこで，新規二次代謝物の探索には昆虫寄生糸状菌を中心に網羅的な探索を行っていく．また，糸状菌二次代謝を活性化する新たな手法の確立を目指して，最適な条件の検討を進める．バクテリアに関しては，未だどの様な化合物を二次代謝物を生産するか明らかにされていない生合成遺伝子を多く有するPseudomonas entomophilaに特化して，リボゾーム工学の適応や化学物質添加培養により休眠型二次代謝物の取得を目指す．
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| Causes of Carryover |
休眠型二次代謝物の高生産条件の探索に重点を置いて進めたため，小スケールでの実験が多く，当初の計画より，消耗品の購入費が掛からなかった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昆虫病原性微生物からの新規二次代謝物の取得を加速させるため，申請時に予定していた手法に加え，ゲノムベースのアプローチも取り入れて行う．より多くの新規物質の取得を目的として，ドラフトゲノム解析や遺伝子工学的な手法を取り入れ，これらにかかる消耗品などに使用する予定である．
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Research Products
(10 results)
