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麻ひ性貝毒を生産する渦鞭毛藻の毒生合成調節の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 15K07569
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 水圏生命科学
研究機関東北大学

研究代表者

長 由扶子  東北大学, 農学研究科, 助教 (60323086)

研究分担者 日出間 志寿  東北大学, 農学研究科, 助教 (30241558)
連携研究者 山下 まり  東北大学, 大学院農学研究科, 教授 (50192430)
此木 敬一  東北大学, 大学院農学研究科, 准教授 (40292825)
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 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード生合成 / 麻痺性貝毒 / サキシトキシン / 免疫染色 / LC-MS / 発現解析 / 渦鞭毛藻 / 麻痺性貝毒生合成酵素 / 抗ペプチド抗体 / LC-MSMS / リアルタイムPCR / ELISA / LC-MS/MS / クローニング
研究成果の概要

サキシトキシン類縁体である麻痺性貝毒の生産生物である渦鞭毛藻Alexandrium tamarenseの有毒株と無毒株を比較し、毒生合成調節の機構を追究することで毒性低減のために有用な情報を収集した。麻痺性貝毒は10以上のステップを経て生合成されるが、そのうちの初期の2段階目までの反応を司る酵素及び生成する生合成中間体を解析するための手法として免疫染色及びカラムスイッチングHILIC-MS法を開発した。無毒化の鍵反応が初発の反応であることを明らかにし、さらに生合成反応の場がステップごとに異なる可能性を示唆する結果を得た。予想外の知見から新たな生合成調節機構研究へと展開される成果を得た。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Spiro Bicyclic Guanidino Compounds from Pufferfish, Possible Biosynthetic Intermediates of Tetrodotoxin in Marine Environments2018

    • 著者名/発表者名
      Ueyama Nozomi、Sugimoto Keita、Kudo Yuta、Onodera Ken-ichi、Cho Yuko、Konoki Keiichi、Nishikawa Toshio、Yotsu-Yamashita Mari
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 印刷中 号: 28 ページ: 7250-7258

    • DOI

      10.1002/chem.201801006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Six domoic acid related compounds from the red alga, Chondria armata, and domoic acid biosynthesis by the diatom, Pseudo-nitzschia multiseries2018

    • 著者名/発表者名
      Maeno Yukari、Kotaki Yuichi、Terada Ryuta、Cho Yuko、Konoki Keiichi、Yotsu-Yamashita Mari
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 8 号: 1 ページ: 356-356

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18651-w

    • 関連する報告書
      2017 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] Differential binding of tetrodotoxin and its derivatives to voltage-sensitive sodium channel subtypes (Nav1.1 to Nav1.7)2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Tadaaki、Chiba Yukie、Wakamori Minoru、Yamada Tomoshi、Tsunogae Shunsuke、Cho Yuko、Sakakibara Ryo、Imazu Takuya、Tokoro Shouta、Satake Yoshiki、Adachi Masaatsu、Nishikawa Toshio、Yotsu-Yamashita Mari、Konoki Keiichi
    • 雑誌名

      Br. J. Pharmacol.

      巻: 174 号: 21 ページ: 3881-3892

    • DOI

      10.1111/bph.13985

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dietary administration of tetrodotoxin and its putative biosynthetic intermediates to the captive-reared non-toxic Japanese fire-bellied newt, Cynops pyrrhogaster2017

    • 著者名/発表者名
      Kudo Yuta、Chiba Chikafumi、Konoki Keiichi、Cho Yuko、Yotsu-Yamashita Mari
    • 雑誌名

      Toxicon

      巻: 137 ページ: 78-82

    • DOI

      10.1016/j.toxicon.2017.07.016

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of veratridine-induced delayed inactivation of the voltage-sensitive sodium channel by synthetic analogs of crambescin B,2017

    • 著者名/発表者名
      Tadaaki Tsukamoto, Yukie Chiba, Atsuo Nakazaki, Yuki Ishikawa, Yoshiki Nakane, Yuko Cho, Mari Yotsu-Yamashita, Toshio Nishikawa, Minoru Wakamori, and Keiichi Konoki,*
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 27 号: 5 ページ: 1247-1251

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2017.01.054

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and identification of key biosynthetic intermediates for formation of the tricyclic skeleton of saxitoxin2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Tsuchiya, Yuko Cho, Renpei Yoshioka, Keiichi Konoki, Kazuo Nagasawa, Yasukatsu Oshima, and Mari Yotsu-Yamashita
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 19 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1002/anie.201612461

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Column switching combined with hydrophilic interaction chromatography-tandem mass spectrometry for the analysis of saxitoxin analogues, and their biosynthetic intermediates in dinoflagellates2016

    • 著者名/発表者名
      Yuko Cho*, Shigeki Tsuchiya, Renpei Yoshioka, Takuo Omura, Keiichi Konoki, Yasukatsu Oshima, Mari Yotsu-Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1474 ページ: 109-120

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2016.10.065

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biosynthetic route towards saxitoxin and shunt pathway2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Tsuchiya, Yuko Cho, Keiichi Konoki, Kazuo Nagasawa, Yasukatsu Oshima and Mari Yotsu-Yamashita
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 20340-20340

    • DOI

      10.1038/srep20340

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The presence of 12β-deoxydecarbamoylsaxitoxin in the Japanese toxic dinoflagellate Alexandrium determined by simultaneous analysis for paralytic shellfish toxins using HILIC-LC-MS/MS2015

    • 著者名/発表者名
      Yuko Cho*, Shigeki Tsuchiya, Renpei Yoshioka, Takuo Omura, Keiichi Konoki, Yasukatsu Oshima and Mari Yotsu-Yamashita
    • 雑誌名

      Harmful Algae

      巻: 49 ページ: 58-67

    • DOI

      10.1016/j.hal.2015.09.003

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 15N同位体標識培地による渦鞭毛藻の麻痺性貝毒及び生合成中間体への15N取り込み挙動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子、土屋 成輝、此木 敬一、大島 泰克、山下 まり
    • 学会等名
      平成30年度公益社団法人日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] クロイソカイメン共生菌が生産する新規有毒二次代謝産物の構造決定2018

    • 著者名/発表者名
      菊池 颯、岡田 華弥、長 由扶子、吉田 慎一朗、權 垠相、山下 まり、此木 敬一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 記憶喪失性貝毒ドウモイ酸の生合成経路に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      前野 優香理、小瀧 裕一、長 由扶子、此木 敬一、山下 まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 海洋生物における新規テトロドトキシン関連化合物の探索2018

    • 著者名/発表者名
      上山 望、杉本 敬太、長 由扶子、此木 敬一、山下 まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ゲノム生物の毒生合成マシナリー探索とゲノム解析の基盤技術開発2018

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子
    • 学会等名
      科学研究費補助金 新学術領域研究(研究領域提案型)生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学、第3回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 渦鞭毛藻有毒、無毒種の STX 生合成中間体定量と推定 STX 生合成酵素 SxtA4 の発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子・土屋成輝・日出間志寿・大村卓朗・ 小池一彦・及川 寛・ 此木敬一・大島泰克・山下まり
    • 学会等名
      平成29年度公益社団法人日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 渦鞭毛藻の麻痺性貝毒及び生合成中間体のカラムスイッチング HILIC-HILIC-MS-MRMによる分析2017

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子、土屋 成輝、吉岡 廉平、大村 卓朗、此木 敬一、大島 泰克、山下 まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フグ由来のテトロドトキシン関連化合物の合成2017

    • 著者名/発表者名
      杉本 敬太 、上山 望 、長 由扶子 、此木 敬一 、西川 俊夫 、山下 まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部第152回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ”Biosynthetic pathway of saxitoxin based on the structures of its intermediate2017

    • 著者名/発表者名
      Mari Yotsu-Yamashita, Shigeki Tsuchiya, Yuko Cho, Keiichi Konoki, and Yasukatsu Oshima
    • 学会等名
      The JSFS 85th Anniversary-Commemorative International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フグの新規スピロ環状グアニジノ化合物の単離、構造決定と海産テトロドトキシンの生合成経路の推定2017

    • 著者名/発表者名
      上山望, 杉本敬太, 工藤雄大, 長 由扶子, 此木敬一, 西川俊夫, 山下まり
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Screening of novel toxic secondary metabolites from symbiotic bacteria of the marine sponge Halichondria okadai2017

    • 著者名/発表者名
      Sou Kikuchi, Kayo Okada, Yuko Cho, Mari Yotsu-Yamashita, Keiichi Konoki
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of biosynthetic intermediates of domoic acid2017

    • 著者名/発表者名
      Yukari Ebine, Yuichi Kotaki, Ryuta Terada, Yuko Cho, Keiichi Konoki and Mari Yotsu-Yamashita
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 巨大ゲノム生物の毒生合成マシナリー探索とゲノム解析の基盤技術開発2017

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子
    • 学会等名
      新学術領域研究(研究領域提案型)生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学、第2回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電位依存性Na+チャネルに対するCrambescin B誘導体の阻害活性2017

    • 著者名/発表者名
      塚本匡顕、千葉雪絵、中崎敦夫、石川裕生、中根嘉祈、長 由扶子、西川俊夫、山下まり、此木敬一
    • 学会等名
      第12回化学生態学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フグのテトロドトキシン関連化合物の構造と推定生合成経路2017

    • 著者名/発表者名
      上山望、杉本敬太、西川俊夫、長 由扶子、此木敬一、山下まり
    • 学会等名
      第28回万有仙台シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Column switching HILIC-MS for the analysis of saxitoxin analogues and their biosynthetic intermediates in toxic and non-toxic dinoflagellates2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko Cho, Shigeki Tsuchiya, Takuo Omura, Kazuhiko Koike, Hiroshi Oikawa, Keiichi Konoki, Yasukatsu Oshima and Mari Yotsu-Yamashita
    • 学会等名
      Gordon Conference (Mycotoxins & Phycotoxins)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 麻痺性貝毒生合成中間体の同定と生合成経路の解明2016

    • 著者名/発表者名
      土屋成輝・長由扶子・吉岡廉平・美野輪高之・此木敬一・長澤和夫・大島泰克・山下まり
    • 学会等名
      第58回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東北大学理学研究科(仙台市青葉区)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 渦鞭毛藻Alexandrium tamarense有毒、無毒株比較研究 推定STX生合成酵素SxtAの免疫化学的手法によるタンパク発現解析2016

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子、日出間志寿、土屋成輝、此木敬一、大島泰克、山下まり
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学、(東京都品川区)
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Screening of the biosynthetic intermediates of paralytic shellfish toxins using a stable isotope-labeled precursors2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Tsuchiya, Yuko Cho, Keiichi Konoki, and Mari Yotsu-Yamashita
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School
    • 発表場所
      東北大学理学研究科(仙台市青葉区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 麻痺性貝毒の生合成経路解明に向けた予想生合成中間体の合成及び同定2016

    • 著者名/発表者名
      土屋成輝、吉岡廉平、長由扶子、此木敬一、長澤和夫、大島泰克、山下まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部第151回大会
    • 発表場所
      山形大学農学部(山形県、鶴岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The simultaneous analysis of saxitoxin analogues and their biosynthetic intermediates by HILIC-LC-MS/MS2015

    • 著者名/発表者名
      Yuko Cho, Renpei Yoshioka, Shigeki Tsuchiya, Keiichi Konoki, Yasukatsu Oshima and Mari Yotsu-Yamashita
    • 学会等名
      環太平洋国際化学会議
    • 発表場所
      ホノルル、ハワイ、米国
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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