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計量化学分子ネットワークを用いたベトナム産植物由来新規生理活性物質の迅速解析

Research Project

Project/Area Number 22KJ1499
Project/Area Number (Other) 21J22604 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 40020:Wood science-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

各務 裕也  岐阜大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords天然物化学 / LC-MS/MS / メタボローム解析 / インフォマティクス / 分子ネットワーク / バイオケモメトリックス / ジテルペノイド / 細胞増殖抑制活性 / 新規生物活性物質 / 構造解析 / 計算化学
Outline of Research at the Start

タンデム質量分析を基軸とするインフォマティクスを駆使した天然物探索手法を確立し,植物由来新規生理活性物質の迅速な解析を目的とする。本研究では,ベトナム産薬用植物を研究対象として取り上げる。In vitroでの生物活性試験およびLC-MS/MS分析より,パターン認識から活性化合物を推測可能なバイオケモメトリックス解析,および構造的特徴を捉える分子ネットワーク解析を実施する。2つの解析を統合したネットワークから可視化される未知活性化合物を標的とした単離,構造解析により,これまでに見出されてこなかった新規二次代謝産物の発見を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

近年著しく進歩しているLC-MS/MSを基盤としたメタボローム解析インフォマティクスを活用する迅速かつ効率的な有用天然物探索手法の構築と,それを利用したベトナム産薬用植物からの新規生物活性物質の発見を目的とした。本手法の確立によって、複雑多様な二次代謝産物を含む天然資源抽出エキスから有用分子をピンポイントで見出すことを可能にする。まず、多変量解析PLS-DAから得られるVIPスコアが生物活性とイオンピークに良好な相関を与えることが報告されていることから、これを分子ネットワーク解析と組み合わせるバイオケモメトリックスとして導入することを検討した。次いで、強力な細胞増殖抑制活性を示したトウダイグサ科植物エキスを対象に、LC-MS/MSデータを用いた分子ネットワーク解析とPLS-DA解析を統合したネットワークを構築、可視化した結果、テルペノイド類に相当するネットワークを構成する複数のクラスターの中でも、1つの未知化合物クラスターと1つの既知化合物クラスターが生物活性に大きく寄与することを見出した。そのうち、未知化合物クラスターを標的として分画を進め、これまでにない6/6/6/5/6/5/7/6/5縮環構造を有する一連の新規ジテルペノイド二量体を効率的に単離、構造決定することに成功した。いずれのジテルペン二量体においても、ヒト急性骨髄性白血病細胞株に対して顕著な細胞増殖抑制作用を示すことを確認し、確立した化合物探索手法の有用性を実証した。また、これら化合物が細胞周期に与える影響も明らかにした。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ハノイ工科大学(ベトナム)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ハノイ工科大学(ベトナム)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Approach of Natural Product Discovery by Molecular Networking2023

    • Author(s)
      各務裕也、光永徹
    • Journal Title

      KAGAKU TO SEIBUTSU

      Volume: 61 Issue: 1 Pages: 32-39

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.61.32

    • ISSN
      0453-073X, 1883-6852
    • Year and Date
      2023-01-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular networking-based discovery of anti-inflammatory chromene dimers from Melicope pteleifolia2022

    • Author(s)
      Kakumu Yuya、Thi Nguyen Minh Tu、Mitsunaga Tohru
    • Journal Title

      Phytochemistry

      Volume: 202 Pages: 113322-113322

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2022.113322

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子ネットワークより見出した新規エクジステロイド-シナピン酸複合体の構造と生物活性2022

    • Author(s)
      各務 裕也、Nguyen Thi Minh Tu、柴田 貴広、光永 徹、服部 浩之
    • Organizer
      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子ネットワークを用いたベトナム産薬用植物由来新規抗炎症クロメン二量体の発見と構造決定2022

    • Author(s)
      各務裕也,Nguyen Thi Minh Tu,光永徹
    • Organizer
      第72回日本木材学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular Networking-based isolation of dimeric chromenes from leaves of Melicope pteleifolia2021

    • Author(s)
      Yuya Kakumu, Minh Tu Thi Nguyen, Tohru Mitsunaga
    • Organizer
      The 11th JSP-CSP-KSP Joint Symposium on Pharmacognosy
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

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