2014 Fiscal Year Annual Research Report
新規生合成マシナリー開拓を志向した未利用遺伝子活性化による天然物構造多様性の創出
Publicly Offered Research
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
25108702
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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) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 二次代謝物 / 天然物 / 糸状菌 / 休眠遺伝子 / ケミカルエピジェネティクス / 遺伝子発現 / 生物活性物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，新たな生合成マシナリーを想起させる骨格や修飾様式を有する多様な新規天然物を，糸状菌ゲノム上に数多く存在する未利用生合成遺伝子のエピジェネティック (後天的) な活性化により創出することを目的として行った．
エピジェネティック制御に関わる修飾酵素のうち，糸状菌の二次代謝制御に関わることが示唆されているヒストン脱アセチル化酵素 (HDAC)，ヒストンメチル化酵素，DNAメチル化酵素の各種阻害剤について，二次代謝活性化能を評価した．その結果，Zn2+型HDAC阻害剤であるsberoyl bis-hydroxamic acid (SBHA)とNAD+依存型HDAC阻害剤であるニコチンアミドが最も多くの菌に対して効果を示すことがわかった．これら2種の阻害剤を用いたケミカルエピジェネティクスにより昆虫寄生糸状菌，昆虫内生糸状菌および植物内生糸状菌を網羅的にスクリーニングし，二次代謝物の生産が顕著に活性化される菌種を探索した．ケミカルエピジェネティクスにより二次代謝物の生産が活性化した菌について，天然物探索研究を行い数多くの新規天然物を発見した．シャクヤク内生菌からは，塩素原子を有するベンゾフェノン類の生産が活性化され，生合成機構に興味が持たれる新規二量体の取得に成功した．また，Chaetomium indicum において，SBHAにより休眠型NR-PKS遺伝子の発現を誘導すると，NR-PKSに生産される骨格を起点として，様々な修飾様式を有する新規芳香族ポリケタイドや[4+2]環化付加により形成されることが予想される数種の新規二量体が生産されることを構造レベルで明らかとし，新しい生合成系の発見にすることができた．ケミカルエピジェネティクスにより生産が活性化された二次代謝物の中に，抗HIV活性や抗アデノウィルス活性を有する化合物を見出していた，
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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