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生物圏と物質の統合的情報解析によるホロビオント分子科学の創成

総括班

研究領域生物圏と物質の統合的情報解析によるホロビオント分子科学の創成
研究課題/領域番号 23H03820
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関名古屋大学

研究代表者

恒松 雄太  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30629697)

研究分担者 山下 洋  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (00583147)
Reimer J・D  琉球大学, 理学部, 教授 (20452956)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2023年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワードホロビオント / サンゴ / 共生 / 天然物 / 遺伝子改変 / ゲノム / 特化代謝産物 / 生理活性 / 渦鞭毛藻 / 化学物質
研究開始時の研究の概要

天然有機化合物(天然物)は各々の生物種に備えられた特殊な代謝機構を介して生合成される物質である。化学構造的多様性が高く、歴史的には医薬品開発の探索源などとして利用されてきた。その一方、実環境に目を移すと、各生産生物がどのような意図で天然物産生を行っているのか?産生された物質の生態における生理的機能や役割は何か?といった根本的な問いについては理解が進んでいない。そこで本研究ではサンゴ-褐虫藻-細菌叢間の共生系に着目し、これら生物間において相互作用に働く鍵物質を同定する。「物質を介して生態系を俯瞰する」という新しい観点を基にした生物圏の生態情報と物質機能情報を紐付ける新たな研究手法を確立する。

研究実績の概要

生物圏と化学物質を統合的に情報解析し、ホロビオント環境における分子の立ち振る舞いや機能解明をめざすホロビオント分子科学の創成を目指し、3つの計画班を立ち上げて共同研究を開始した。A01班(Reimer)では共生体のフィールド科学・生物多様性解析を、A02班(山下)では共生体の生態学・進化遺伝学解析を、A03班(恒松)では共生体の分子化学解析を、各々連携しつつ進めてきた。本年度5月にキックオフミーティングを琉球大学にて、対面オンラインハイブリッドにて開催した。研究代表者恒松、分担者Reimer・山下および各計画班に所属する分担者・協力者(大学院生含む)、また外部評価委員2名を招待し、約30名弱ほどのクローズドな会にて、各研究者の研究背景・領域の再確認、本領域で達成すべき研究目標について議論した。本総括班の役割は、各研究計画班内の円滑なコミュニケーションと成果・問題点の共有、成果の学会発表、社会への成果・領域情報の発信などのマネジメントを行うことである。そのため、本領域のホームページ「生物圏物質情報」を立ち上げ、イベントの周知、研究班の紹介などを行ってきた。
本領域では特に海洋生物イワスナギンチャクや共生褐虫藻に関わるホロビオント環境に着目している。分野横断型研究を進めるため、9月には西表島の琉球大学熱生研に集い、3者による合同調査を行った。フィールド調査ならびに試料採取を行い、現在、対象生物のゲノム、トランスクリプトーム解析を実施中である。その他、名古屋大、水圏機構八重山庁舎での会合を実施した。
一方、本研究を実施するための化合物解析機器としてLC-MSを名古屋大に導入した。大学院生や博士研究員が自由度の高い測定を実施可能な環境が整備され、今後効率的に研究を進めることが期待できる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、本領域のホームページ「生物圏物質情報」を立ち上げ、イベントの周知、研究班の紹介などを行ってきた。また領域内にて複数回の会議(対面・オンラインいずれも)を実施し、役割分担や研究の方向性の確認を行い、互いに円滑なコミュニケーションが取れる体制を構築した。
本領域では特に海洋生物イワスナギンチャクや共生褐虫藻に関わるホロビオント環境に着目した分野横断型研究を進めるため、西表島の琉球大学熱生研に集い、3つの計画班代表者(恒松・Reimer・山下)による合同調査を行った。フィールド調査ならびに試料採取を行い、現在、研究分担者とともに対象生物のゲノム、トランスクリプトーム解析を実施中である。
また、本共同研究を実施するための化合物解析機器として高分解能質量分析が可能なUHPLC-MSを名古屋大に導入した。学生や博士研究員が自由度の高い測定を実施可能な環境を整備し、今後効率的に研究を進めることが期待できる。

今後の研究の推進方策

次年度における本総括班の役割は、本年度と同じく、各研究計画班内の円滑なコミュニケーションと成果・問題点の共有、成果の学会発表、社会への成果・領域情報の発信などのマネジメントを行うことである。特に2024年度中には、イワスナギンチャク関係のゲノム・トランスクリプトーム解析が完了する予定であり、本共生に関わる鍵代謝産物のオミクス解析を重点的に進めて行く予定であり、そのサポートとなるように本総括班では研究班間の連携に基づく研究を更に推進する。また、今年度導入したUHPLC-MSに対しては、共同研究試料の測定が滞りなく行えるよう、整備・運用を継続する。また2025年12月には、学会(Pacifichem2025)中において国際シンポジウムを開催することを計画しており、既に学会本部からは採択通知を受けている。そのための準備を、合同にて進める。以上に加え、他の学術変革領域(B)にも複数の関連課題が採択されていることから、連携化促進のために合同会議の実施、他学会でのシンポジウム共催等を行う予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and biological evaluation of coprinoferrin, an acylated tripeptide hydroxamate siderophore2024

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Ichiro、Isogai Tomoki、Takanishi Jun、Asai Shihori、Ando Chika、Tsutsumi Tomohiro、Watanabe Kenji、Sakakura Akira、Tsunematsu Yuta
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 22 号: 4 ページ: 831-837

    • DOI

      10.1039/d3ob01850d

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anemonefish are better taxonomists than humans2024

    • 著者名/発表者名
      Kashimoto Rio、Mercader Manon、Zwahlen Jann、Miura Saori、Tanimoto Miyako、Yanagi Kensuke、Reimer James Davis、Khalturin Konstantin、Laudet Vincent
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 34 号: 5 ページ: R193-R194

    • DOI

      10.1016/j.cub.2023.07.051

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abundance and distribution of marine litter on the beaches of Okinawa Island, Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Ilechukwu Ifenna、Das Rocktim Ramen、Jamodiong Emmeline A.、Borghi Stefano、Manzano Geminne G.、Hakim Agus Alim、Reimer James Davis
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin

      巻: 200 ページ: 116036-116036

    • DOI

      10.1016/j.marpolbul.2024.116036

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association between physical activity and the prevalence of tumorigenic bacteria in the gut microbiota of Japanese adults: a cross-sectional study2023

    • 著者名/発表者名
      Iwasaka Chiharu、Ninomiya Yuka、Nakagata Takashi、Nanri Hinako、Watanabe Daiki、Ohno Harumi、Tanisawa Kumpei、Konishi Kana、Murakami Haruka、Tsunematsu Yuta、Sato Michio、Watanabe Kenji、Miyachi Motohiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 20841-20841

    • DOI

      10.1038/s41598-023-47442-9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dissecting Biosynthesis of Natural Products Toward Drug Discovery2023

    • 著者名/発表者名
      Tsunematsu Yuta
    • 雑誌名

      New Tide of Natural Product Chemistry

      巻: - ページ: 103-122

    • DOI

      10.1007/978-981-99-1714-3_6

    • ISBN
      9789819917136, 9789819917143
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-target GC-MS analyses of fecal VOCs in NASH-hepatocellular carcinoma model STAM mice2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Mai、Yamaguchi Momoka、Ooka Akira、Takahashi Ryota、Suzuki Takuji、Onoda Keita、Yoshikawa Yuko、Tsunematsu Yuta、Sato Michio、Yoshioka Yasukiyo、Igarashi Miki、Hayakawa Sumio、Shoji Kumiko、Shoji Yutaka、Ishikawa Tomohisa、Watanabe Kenji、Miyoshi Noriyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 8924-8924

    • DOI

      10.1038/s41598-023-36091-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discovery of New Cytotoxic Aplaminone Derivatives from the Sea Hare Aplysia kurodai and Elucidation of Their Accumulation from Local Sea Algae through the Food Chain2023

    • 著者名/発表者名
      Hioki Yusuke、Sato Tatsuya、Iwao Toyoki、Ikuma Junya、Kawamura Atsushi、Ohyoshi Takayuki、Tsunematsu Yuta、Kita Masaki
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 26 号: 12

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300084

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome sizes and repeatome evolution in zoantharians (Cnidaria: Hexacorallia: Zoantharia)2023

    • 著者名/発表者名
      Fourreau Chloe Julie Loes、Kise Hiroki、Santander Mylena Daiana、Pirro Stacy、Maronna Maximiliano M.、Poliseno Angelo、Santos Maria E.A.、Reimer James Davis
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 11 ページ: e16188-e16188

    • DOI

      10.7717/peerj.16188

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Coral assemblages at higher latitudes favor short‐term potential over long‐term performance2023

    • 著者名/発表者名
      Cant James、Reimer James D.、Sommer Brigitte、Cook Katie M.、Kim Sun W.、Sims Carrie A.、Mezaki Takuma、O'Flaherty Cliodhna、Brooks Maxime、Malcolm Hamish A.、Pandolfi John M.、Salguero‐Gomez Roberto、Beger Maria
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 104 号: 9

    • DOI

      10.1002/ecy.4138

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Can environmental DNA unlock the mysteries of biodiversity on coral reefs?2023

    • 著者名/発表者名
      Reimer James Davis、Goesser Fabian
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 290 号: 1998

    • DOI

      10.1098/rspb.2023.0605

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 海洋天然物 Mycalolide C の作用機序に関する研究.2024

    • 著者名/発表者名
      海老原尚平,中谷優寿,津田智仁,恒松雄太,北将樹
    • 学会等名
      第12回ITbM/GTRコンソーシアムワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 粟国島産未記載種海洋シアノバクテリア由来 Terukufazoline 類の単離,構造決定,生物活性および全合成2024

    • 著者名/発表者名
      田口黎武、海老原玲、恒松雄太、Ghulam Jeelani、野崎智義、末永聖武、岩崎有紘
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 赤潮由来渦鞭毛藻Karenia selliformisの増殖を亢進するバクテリア成分の同定2024

    • 著者名/発表者名
      恒松 雄太、尾崎 俊希、前田 直哉、鈴木 重勝、藤田 雅紀、北 将樹、河地 正伸
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 抗腫瘍性抗生物質fumagillin生合成遺伝子のウイルス発現系による新規抗がん遺伝子治療法の確立2024

    • 著者名/発表者名
      根岸 天都、恒松 雄太、佐藤 道大、渡辺 賢二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 合成生物学を基盤とした赤痢アメーバ病治療薬開発2024

    • 著者名/発表者名
      池田 朋奈、大倉 優輝、緒方 南海子、北 将樹、渡辺 賢二、志津 怜太、森 美穂子、中野 由美子、野崎 智義、恒松 雄太
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子破壊法による渦鞭毛藻由来SCCM生合成遺伝子の解明2024

    • 著者名/発表者名
      本田 雅人、安藤 知佳、北 将樹、恒松 雄太
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新規MetAP1阻害剤の探索と作用機序の解明2024

    • 著者名/発表者名
      安藤 知佳、板倉 萌香、北 将樹、緒方 南海子、志津 怜太、恒松 雄太
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 天然物生合成遺伝子情報の理解・活用に基づく新薬創製研究.2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      第15回化学生態学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ケムバイオハイブリッド合成を利用した天然物創薬.2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会(2023)シンポジウム「合成生物学が切り拓く次世代型天然物創薬」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthetic Biology as a Tool for Drug Development.2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      The 13th International Symposium of Indonesian Society for Microbiology (ISISM 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ホロビオント鍵分子探索と機能解明.2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      科研費・学術変革領域研究B「生物圏と物質の統合的情報解析によるホロビオント分子科学の創成」キックオフミーティング
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超炭素鎖有機分子の生合成2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      福島パネル第3回創発の場
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ケム・バイオハイブリッド合成を鍵技術とした多分野連携型赤痢アメーバ治療薬開発2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      AMED 新興・再興感染症基盤創生事業(多分野融合研究領域)キックオフ会議
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 超炭素鎖有機分子の生合成2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      創発第二回融合の場
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ケムバイオハイブリッド法による赤痢アメーバ治療薬開発2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      ケム・バイオハイブリッド合成を鍵技術とした多分野連携型赤痢アメーバ治療薬開発」領域 キックオフ・ミーテイング
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 粟国島産未記載種海洋シアノバクテリア由来 Terukufazoline 類の単離,構造決定,生物活性および合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      田口黎武、海老原玲、恒松雄太、Ghulam Jeelani、野崎智義、末永聖武、岩崎有紘
    • 学会等名
      第69回トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 化学・生物ハイブリッド合成に基づく赤痢アメーバ治療薬創製.2023

    • 著者名/発表者名
      大倉優輝,緒方南海子, 北将樹, 渡辺賢二, 吉成浩一, 柴田哲男, 志津怜太, 森美穂子, 住井裕司, 中野由美子, 野崎智義, 恒松雄太
    • 学会等名
      第65回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 粟国島産未記載種海洋シアノバクテリア由来 Terukufazoline 類の単離,構造決定,生物活性および合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      田口黎武、海老原玲、恒松雄太、Ghulam Jeelani、野崎智義、末永聖武、岩崎有紘
    • 学会等名
      第65回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 海洋天然物 Mycalolide C の作用機序に関する研究.2023

    • 著者名/発表者名
      海老原尚平,津田智仁,荒井厚志,恒松雄太,北将樹
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中部・関西支部合同大会(中部支部:第196回例会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] MetAP酵素活性を検出する新規蛍光プローブの開発2023

    • 著者名/発表者名
      板倉萌香,北将樹, 緒方南海子, 志津怜太, 恒松雄太
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中部・関西支部合同大会(中部支部:第196回例会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 赤潮由来渦鞭毛藻Karenia selliformis の増殖を亢進するバクテリア成分の同定2023

    • 著者名/発表者名
      尾崎俊希, 鈴木重勝, 藤田雅紀, 北将樹,河地正伸, 恒松雄太
    • 学会等名
      日本農芸化学会 中部・関西支部合同大会(中部支部:第196回例会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 超炭素鎖有機分子の生合成2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      福島パネル2023年度進捗確認会/相談会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 微生物バイオものづくりによる 非天然型天然物の創出と医薬品開発への展開2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      BioJapan2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Engineering natural products by Chem-Bio hybrid synthesis for drug discovery of dysentery amoebiasis,2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      31st International Symposium on The Chemistry of Natural Products And 11th International Congress on Biodiversity
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering natural products by Chem-Bio hybrid synthesis for drug discovery of dysentery amoebiasis2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      2nd Australia-New Zealand Natural Products Chemistry and Biology Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering natural products by Chem-Bio hybrid synthesis for drug discovery of dysentery amoebiasis2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      Synthetic Biology Australia
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the evolution and ecology of azooxanthellate cave-living Palythoa spp.2023

    • 著者名/発表者名
      Timotheus Maximilian van den Eeckhout, Chloe Julie Lois Fourreau , Kairi Takahashi, Iori Mizukami, Emmeline Jamodiong, Giovanni Masucci, Tohru Naruse, Ryuichi Sakai, Masaki Kita, Yuta Tsunematsu, Hiroshi Yamashita, James Davis Reimer
    • 学会等名
      第26回日本サンゴ礁学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Biology as a Tool for Drug Development2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      InaCC meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic Biology as a Tool for Drug Development2023

    • 著者名/発表者名
      恒松雄太
    • 学会等名
      BRIN meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 生物圏物質情報

    • URL

      https://sites.google.com/view/holobiont/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-04-17  

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