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Streptomyces属放線菌におけるComXフェロモン型分子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16J01117
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天然資源系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

星野 翔太郎  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード代謝解析 / 遺伝子破壊株 / 形態比較 / Quorum sensing / 二糖類 / 遺伝子破壊 / 相同組み換え法 / 接合伝達 / 基質認識 / プレニル基転移酵素 / Streptomyces属 / 放線菌 / クオラムセンシング / ゲノムマイニング / ペプチドフェロモン / 翻訳後修飾 / イソプレニル化
研究実績の概要

本年度は、Streptomyces bottropensis野生株及びsboQ遺伝子の破壊株(昨年度作成)を用いることで、本遺伝子によって生合成される代謝物の同定、及び本遺伝子の放線菌Streptomyces bottropensis株に対する生物的意義の解明を目指した。
まず、sboQ遺伝子により生合成される代謝物の同定を目的として複数種類の液体培地にて野生株及び遺伝子破壊株の培養及び抽出を行い、HPLC及びLC-MSによる分析を行ったが、これまでの所野生株・破壊株間で目立った代謝プロファイル変化を確認することは出来なかった。
続いてsboQ遺伝子の生物的意義を明らかとする目的として、炭素源を中心として100種類以上の成分の異なる寒天培地を作成し、野生株及び破壊株の各寒天培地上における表現型の違いを観察した。その結果、破壊株は野生株と比較して高濃度の二糖類(LactoseやSucroseなど)を含有する寒天培地上では生育が著しく悪化することが見いだされた。一方、高濃度のSorbitolを含有する培地では両者の生育に差が見られなかったとから(即ち単純な浸透圧による影響ではない)、sboQ遺伝子がQuorum sensingを介して糖代謝あるいは糖輸送を制御している事が強く示唆された。
遺伝子相補実験によって上記現象に対するsboQ遺伝子の関与が確認されれば、放線菌におけるpeptide分子を介した未知のquorum sensing系の存在に関する糸口を与えると共に、それらを利用した抗生物質生産制御など幅広い応用が期待され、その意義は極めて大きいものと言える。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 8件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Lignans with melanogenesis effects from Premna serratifolia wood2019

    • 著者名/発表者名
      S. Woo, S. Hoshino, C.P. Wong, N.N. Win, M.D. Awoufack, Prema, H. Ngwe, H. Zhang, F. Hayashi, I. Abe, H. Morita
    • 雑誌名

      Fitoterapia

      巻: 133 ページ: 35-42

    • DOI

      10.1016/j.fitote.2018.12.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Tetrahydrofuran Lignan from Premna serratifolia Wood2019

    • 著者名/発表者名
      Woo So-Yeun、Wong Chin Piow、Win Nwet Nwet、Hoshino Shotaro、Prema、Ngwe Hla、Abe Ikuro、Morita Hiroyuki
    • 雑誌名

      Natural Product Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 113-116

    • DOI

      10.1177/1934578x1901400130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete biosynthetic pathways of ascofuranone and ascochlorin in Acremonium egyptiacum2019

    • 著者名/発表者名
      Araki Yasuko、Awakawa Takayoshi、Matsuzaki Motomichi、Cho Rihe、Matsuda Yudai、Hoshino Shotaro、Shinohara Yasutomo、Yamamoto Masaichi、Kido Yasutoshi、Inaoka Daniel Ken、Nagamune Kisaburo、Ito Kotaro、Abe Ikuro、Kita Kiyoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 未定 号: 17 ページ: 8269-8274

    • DOI

      10.1073/pnas.1819254116

    • 関連する報告書
      2018 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] Reprogramming of the antimycin NRPS-PKS assembly lines inspired by gene evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Awakawa Takayoshi、Fujioka Takuma、Zhang Lihan、Hoshino Shotaro、Hu Zhijuan、Hashimoto Junko、Kozone Ikuko、Ikeda Haruo、Shin-Ya Kazuo、Liu Wen、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 3534-3534

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05877-z

    • 関連する報告書
      2018 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] Crystalline Sponge Method Enabled the Investigation of a Prenyltransferase-terpene Synthase Chimeric Enzyme, Whose Product Exhibits Broadened NMR Signals2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhashi Takaaki、Kikuchi Takashi、Hoshino Shotaro、Ozeki Masahiro、Awakawa Takayoshi、Shi She-Po、Fujita Makoto、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 18 ページ: 5606-5609

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02284

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Catenulobactins A and B, Heterocyclic Peptides from Culturing Catenuloplanes sp. with a Mycolic Acid-Containing Bacterium2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shotaro、Ozeki Masahiro、Awakawa Takayoshi、Morita Hiroyuki、Onaka Hiroyasu、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 81 号: 9 ページ: 2106-2110

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.8b00261

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hinduchelins A-D, Noncytotoxic Catechol Derivatives from <i>Streptoalloteichus hindustanus</i>2018

    • 著者名/発表者名
      He Fei、Nakamura Hitomi、Hoshino Shotaro、Fong Chin Joyce Seow、Yang Liang、Zhang Huiping、Hayashi Fumiaki、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 81 号: 6 ページ: 1493-1496

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.8b00049

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Activation of silent biosynthetic pathways and discovery of novel secondary metabolites in actinomycetes by co-culture with mycolic acid-containing bacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shotaro、Onaka Hiroyasu、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology

      巻: 46 号: 3-4 ページ: 363-374

    • DOI

      10.1007/s10295-018-2100-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure function and engineering of multifunctional non-heme iron dependent oxygenases in fungal meroterpenoid biosynthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Yu、Mori Takahiro、Nakamura Hitomi、Awakawa Takayoshi、Hoshino Shotaro、Senda Miki、Senda Toshiya、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02371-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
  • [雑誌論文] Umezawamides, new bioactive polycyclic tetramate macrolactams isolated from a combined-culture of Umezawaea sp. and mycolic acid-containing bacterium2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shotaro、Wong Chin Piow、Ozeki Masahiro、Zhang Huiping、Hayashi Fumiaki、Awakawa Takayoshi、Asamizu Shumpei、Onaka Hiroyasu、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 71 号: 7 ページ: 653-657

    • DOI

      10.1038/s41429-018-0040-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Two new pyrrolo-2-aminoimidazoles, Clathriroles A and B, from marine sponge, Clathria prolifera collected in Myanmar2018

    • 著者名/発表者名
      Woo, S.-Y., Win, N. N., Wong, C. P., Ito, T., Hoshino, S., Ngwe, H., Aye, A. A., Han, N., Zhang, H., Hayashi, F., Abe, I., Morita, H.
    • 雑誌名

      J. Nat. Med.,

      巻: 72 号: 3 ページ: 803-807

    • DOI

      10.1007/s11418-018-1205-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mirilactams C-E, novel polycyclic macrolactams isolated from combined-culture of Actinosynnema mirum NBRC 14064 and mycolic acid-contanining bacterium2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shotaro、Ozeki Masahiro、Ozeki Masahiro、Zhang Huiping、Hayashi Fumiaki、Awakawa Takayoshi、Morita Hiroyuki、Onaka Hiroyasu、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 66

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular basis for the unusual ring reconstruction in fungal meroterpenoid biogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Mori Takahiro、Iwabuchi Taiki、Hoshino Shotaro、Wang Hang、Matsuda Yudai、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 13 号: 10 ページ: 1066-1073

    • DOI

      10.1038/nchembio.2443

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mycolic Acid Containing Bacterium Stimulates Tandem Cyclization of Polyene Macrolactam in a Lake Sediment Derived Rare Actinomycete2017

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shotaro、Okada Masahiro、Awakawa Takayoshi、Asamizu Shumpei、Onaka Hiroyasu、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 18 ページ: 4992-4995

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b02508

    • 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
  • [雑誌論文] Manipulation of prenylation reactions by structure-based engineering of bacterial indolactam prenyltransferases2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, L. Zhang, T. Awakawa, S. Hoshino, M. Okada, H. Morita, I. Abe
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 号: 1 ページ: 10849-10851

    • DOI

      10.1038/ncomms10849

    • 関連する報告書
      2016 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] Genome-based discovery of an unprecedented cyclization mode in fungal sesterterpenoids biosynthesis2016

    • 著者名/発表者名
      Okada, M., Matsuda, Y., Mitsuhashi, T., Hoshino, S., Mori, T., Nakagawa, K., Quan, Z., Qin, B., Zhang, H., Hayashi, F., Kawaide, H., Abe, I.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 138 号: 31 ページ: 10011-10018

    • DOI

      10.1021/jacs.6b05799

    • 関連する報告書
      2016 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] Structural diversification of lyngbyatoxin A by host-dependent heterologous expression of the tleABC biosynthetic gene cluster2016

    • 著者名/発表者名
      Zhang, L., Hoshino, S., Awakawa, T., Wakimoto, T., Abe, I.
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 17 号: 15 ページ: 1407-1411

    • DOI

      10.1002/cbic.201600229

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 希少放線菌Streptoalloteichus tenebrarius NBRC 16177株が産生する二次代謝産物に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      星野翔太郎、淡川孝義、三橋隆章、Wong Chin Piow、森田洋行、阿部郁朗
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 希少放線菌に対する複合培養法の適用と新規二次代謝産物の獲得2018

    • 著者名/発表者名
      星野翔太郎、淡川孝義、尾仲宏康、阿部郁朗
    • 学会等名
      第33回日本放線菌学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ACTIVATION OF SILENT BIOSYNTHETIC GENES OF RARE-ACTINOMYCETES BY COMBINED-CULTURE WITH MYCOLIC ACID-CONTAINING BACTERIUM2018

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hoshino, Takayoshi Awakawa, Hiroyasu Onaka, Ikuro Abe
    • 学会等名
      ASP 2018 annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合培養法を利用した希少放線菌からの生物活性物質探索2018

    • 著者名/発表者名
      星野翔太郎、淡川孝義、浅水俊平、尾仲宏康、阿部郁朗
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Discovery of Novel Antibiotics from Rare-Actinomycetes Using Combined-Culture Strategy2018

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hoshino, Takayoshi Awakawa, Hiroyasu Onaka, Ikuro Abe
    • 学会等名
      Natural Product Discovery and Development in the Genomic Era
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放線菌における翻訳後修飾を担うisoprenyl tryptophan synthaseの探索及び機能解明研究2017

    • 著者名/発表者名
      星野 翔太郎, 岡田正弘, 淡川孝義, 阿部郁朗
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス (宮城県仙台市青葉区)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 複合培養を利用した希少放線菌における潜在的二次代謝能の覚醒2017

    • 著者名/発表者名
      星野翔太郎、張恵平、林文晶、尾仲宏康、阿部郁朗
    • 学会等名
      第32回 日本放線菌学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 複合培養法を用いた希少放線菌からの新規生物活性物質探索2017

    • 著者名/発表者名
      星野翔太郎、張恵平、林文晶、尾仲宏康、阿部郁朗
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会、東邦大学習志野キャンパス、千葉県船橋市、2017/9/10.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 複合培養法を用いた希少放線菌からの医薬品資源探索2017

    • 著者名/発表者名
      星野翔太郎、淡川孝義、岡田正弘、浅水俊平、尾仲宏康、 阿部郁朗
    • 学会等名
      第7回食品薬学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Application of Combined Culture Method to Rare Actinomycetes2017

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hoshino, Masahiro Okada, Hiroyasu Onaka, Ikuro Abe
    • 学会等名
      18th International Symposium on the Biology of Actinomycetes
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放線菌における翻訳後修飾を担うトリプトファンイソプレニル化酵素の探索及び機能解明研究2016

    • 著者名/発表者名
      星野 翔太郎, 岡田正弘, 淡川孝義, 阿部郁朗
    • 学会等名
      第21回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学薬学部120周年記念講堂 (千葉県千葉市中央区)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌における翻訳後修飾によるトリプトファンのイソプレニル化酵素の探索及び機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      星野 翔太郎, 岡田正弘, 淡川孝義, 阿部郁朗
    • 学会等名
      2016年度日本放線菌学会大会
    • 発表場所
      東京大学農学部弥生講堂 一条ホール (東京都文京区)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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