2016 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of new drug seed natural products from entomopathogenic microorganism by activating silent biosynthetic gene clusters
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26460117
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
浅井 禎吾 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60572310)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 天然物化学 / 二次代謝物 / 休眠遺伝子 / 糸状菌 / 活性天然物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，探索資源に用いる微生物種 (真菌 および 細菌) に応じた二次代謝活性化法を導入し最適化することで，従来の培養方法では生産が誘導されない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た．探索源として、特に昆虫病原性微生物 (糸状菌とPseudomonas属菌)および昆虫内生糸状菌を用いた。
糸状菌 (真菌) の二次代謝活性化法として、原核生物の二次代謝活性化法であるリボゾーム工学を応用した新しい方法の開発を試みた。リボゾーム工学を参考にし、数十種の糸状菌について、化学変異源処理を用いるランダム変異導入により、真核生物のリボソーム標的薬剤であるハイグロマイシンB耐性株を作成し、二次代謝物の生産性を評価した。その結果、耐性株の作成に成功した菌種のほとんどで、二次代謝物の生産が顕著に活性化されていた。変異源処理や耐性選抜の方法を詳細に検討することで、ハイグロマイシンB耐性株を用いる新たな二次代謝活性化法を確立した。なお、詳細な活性化機構については現在研究を進めている。続いて、最適化済みのケミカルエピジェネティクスとハイグロマイシンB耐性株を利用する2つの二次代謝活性化法を、昆虫病原性糸状菌および節足動物から分離した内生糸状菌を中心に適応し、新規天然物の探索を行った。その結果、数種の糸状菌から新規天然物の獲得に成功した。
原核生物に関しては、数種の昆虫病原性微生物に対してリボゾーム工学の適応を行い、二次代謝物の生産の活性化を確認した。しかし、現在のところ新規化合物の取得には至っていない。また、クオラムセンシングに関わる遺伝子発現制御システムの利用に関しては、現在予備的な検討に留まっており、さらなる検討が必要である。
本研究では、期間内に、糸状菌に関しては新しい活性化法の確立およびそれを用いた新規天然物の獲得を達成することができ、天然物探索研究の発展に貢献することができた。
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