陸棲シアノバクテリアにおいて発見した新規紫外線吸収色素の生合成経路の解明

• 研究課題/領域番号: 15K01799
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 坂本 敏夫 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (70324069)
• 研究分担者: 松郷 誠一 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (30148126)
• 研究協力者: 坂本 香織 金沢工業大学, バイオ・化学部, 准教授 (10367443) ; 和田 直樹 金沢大学, 理工研究域自然システム学系, 助教 (20464050)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 多機能性分子 / 極限環境生物 / 抗酸化物質 / 紫外線 / 多型 / シンテニー / 配糖体 / 環境適応 / 精密質量分析

研究成果の概要

陸棲シアノバクテリアNostoc commune（イシクラゲ）は，非常に強い乾燥耐性を示す。本研究では，本生物がもつ機能性分子のうちマイコスポリン様アミノ酸（MAA）に着目して解析した。イシクラゲはMAAの違いによって４種類の化学型に分類され，化学型と遺伝子型が一致した。それぞれの遺伝子型について培養株を分離し，国立環境研究所NIESコレクションに寄託した。イシクラゲ（遺伝子型A）からmys遺伝子群を単離した。D-Ala-D-AlaリガーゼをコードするmysD遺伝子をもち，Nostoc型の生合成経路によりポルフィラ-334およびシノリンを産生することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of extracellular matrix components from the desiccation-tolerant cyanobacterium <i>Nostoc commune</i> (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue-Sakamoto, K., Tanji, Y., Yamaba, M., Natsume, T., Masaura, T., Asano, T., Nishiuchi, T. and Sakamoto, T.
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 64 号: 1 ページ: 15-25
  • DOI: 10.2323/jgam.2017.03.001
  • NAID: 130006565492
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of mycosporine-like amino acids in the cyanobacterium <i>Nostoc verrucosum</i> (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue-Sakamoto, K., Nazifi, E., Tsuji, C., Asano, T., Nishiuchi, T., Matsugo, S., Ishihara, K., Kanesaki, Y., Yoshikawa, H. and Sakamoto, T.
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 64 号: 5 ページ: 203-211
  • DOI: 10.2323/jgam.2017.12.003
  • NAID: 130007503362
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Four chemotypes of the terrestrial cyanobacterium Nostoc commune characterized by differences in the mycosporine-like amino acids. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, T., Hashimoto, A., Yamaba, M., Wada,N., Yoshida, T., Inoue-Sakamoto, K., Nishiuchi, T. and Matsugo, S.
  • 雑誌名: Phycol. Res. 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 陸棲藍藻Nostoc commune（イシクラゲ）の細胞外マトリクスに局在する抗酸化酵素・タンパク質の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂本 香織・坂本 敏夫
  • 学会等名: 日本藻類学会第４２回大会（東北大学）2018年3月23日-25日
• [学会発表] 陸棲藍藻Nostoc commune（イシクラゲ）で見いだされた新規マイコスポリン様アミノ酸の化学構造解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂本 敏夫・橋本 茜・和田 直樹・吉田 尚之・松郷 誠一
  • 学会等名: 日本藻類学会第４２回大会（東北大学）2018年3月23日-25日
• [学会発表] 陸棲藍藻Nostoc commune（イシクラゲ）の細胞外マトリクスにおける抗酸化システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂本 香織・坂本 敏夫
  • 学会等名: 日本藻類学会第41回大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2017-03-23
• [学会発表] 陸棲藍藻Nostoc commune（イシクラゲ）の遺伝子型と化学型が一致する (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂本 敏夫・坂本 香織・橋本 茜・橋本 伸太郎・和田 直樹・松郷 誠一
  • 学会等名: 日本藻類学会第41回大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2017-03-23
• [学会発表] 陸棲藍藻イシクラゲの多型 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂本敏夫
  • 学会等名: かずさDNA 研究所研究会「藍藻の分子生物学2017」かずさアカデミアホール2017年12月1日-2日
• [学会発表] 陸棲藍藻Nostoc commune（イシクラゲ）の細胞外Dpsタンパク質と抗酸化システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 俊介・坂本 香織・坂本 敏夫
  • 学会等名: 日本植物学会第８１回大会 東京理科大学（野田キャンパス）2017年9月8日-10日
• [学会発表] 陸棲藍藻Nostoc commune（イシクラゲ）の多型 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂本 敏夫・ 坂本 香織
  • 学会等名: 日本植物学会第８１回大会 東京理科大学（野田キャンパス）2017年9月8日-10日
• [学会発表] 陸上生活するラン藻 ーイシクラゲー (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂本敏夫
  • 学会等名: シアノバクテリアの生態学：その先端と将来（京都大学生態学研究センター 研究集会 ）
  • 発表場所: 京都大学生態学研究センター
  • 年月日: 2016-09-05
• [学会発表] 陸棲ラン藻Nostoc commune（イシクラゲ）の多型 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂本 敏夫・坂本 香織・和田 直樹・松郷 誠一
  • 学会等名: 日本藻類学会第40回大会
  • 発表場所: 日本歯科大学（東京）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 陸棲ラン藻Nostoc commune由来の新規マイコスポリン様アミノ酸誘導体の単離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋本 茜・和田 直樹・西内 巧・坂本 敏夫・松郷 誠一
  • 学会等名: 日本藻類学会第40回大会
  • 発表場所: 日本歯科大学（東京）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Nostoc属ラン藻のマイコスポリン様アミノ酸（MAA）生合成遺伝子の比較解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂本 香織・兼崎 友・吉川 博文・坂本 敏夫
  • 学会等名: 日本藻類学会第40回大会
  • 発表場所: 日本歯科大学（東京）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Discovery of the Mycosporine-like Amino Acid Chemotypes in the Terrestrial Cyanobacterium Nostoc commune (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshio Sakamoto, Minami Yamaba, Ehsan Nazifi, Naoki Wada, Seiichi Matsugo
  • 学会等名: 15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes
  • 発表場所: チュービンゲン大学（ドイツ）
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会
• [備考] 金沢大・自然システム・生物・植物生理生化学
  • URL: http://photon.w3.kanazawa-u.ac.jp/