2019 Fiscal Year Annual Research Report

Chemical communication and cryptic natural products in actinomycetes

Publicly Offered Research

Project Area	Frontier research of chemical communications
Project/Area Number	18H04618
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	木谷茂大阪大学, 生物工学国際交流センター, 准教授 (10379117)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2020-03-31
Keywords	放線菌 / 化学コミュニケーション / 二次代謝シグナル
Outline of Annual Research Achievements	放線菌は、多種多様な生理活性物質を二次代謝産物として生産する微生物である。放線菌の二次代謝クラスターの多くは休眠状態にあり、この休眠クラスターを覚醒できれば、生理活性物質の効率的な探索技術となる。本研究では、重要産業微生物である放線菌において、その化学シグナル系の多様性を解明し、休眠天然物を生産覚醒させる有用物質探索技術を確立することを主たる目的とする。昨年度は、1種の海綿共生放線菌を二次代謝シグナル産生菌と固体培地の非接触状態下にて培養させると、共培養依存的な代謝変動が観察された。この代謝物の産生と二次代謝シグナルとは相関しなかったことから、新たなシグナルトーク系が示唆されていた。そこで、共培養依存的な代謝物の構造を同定するため、共培養させた海綿共生放線菌の固体培養画分を回収し、有機溶媒による抽出と順相オープンカラムクロマトグラフィー、逆相HPLCによる粗精製スキームを確立した。その結果、共培養依存的な代謝物の１つは、分子量300以下の低分子であることが分かった。共培養依存的な代謝物の構造を、固体培地による大量培養を経て決定し、新たなシグナルトーク系を解明する糸口を得る計画である。また、共培養解析に資する各種放線菌の数を増加させた結果、NBRC寄託菌株のStreptomyces属放線菌1種が共培養依存的な代謝変動を示した。この誘導代謝物の構造を解析している段階にあり、誘導刺激物質も含めた化学シグナルトーク系を解明することを計画している。一方、海綿共生放線菌の1種をStreptomyces lividansと液体培地にて共培養すると、S. lividansの休眠抗生物質生産を覚醒させる現象を見出した。ミコール酸含有細菌と放線菌の共培養時とは異なる挙動を示すことから、新たなシグナルトーク系が示唆されており、この詳細な機構も明らかにする予定である。
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。