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潜在的二次代謝活性化を誘発する複合培養法の作用機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02120
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

尾仲 宏康  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (80315829)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード共培養 / 天然物スクリーニング / 抗生物質生産 / 放線菌 / ミコール酸 / 微生物間相互作用 / 二次代謝産物 / 複合培養 / 生合成 / 微生物相互作用 / 二次代謝 / ミコール酸含有細菌
研究成果の概要

放線菌は多様な二次代謝を行うが、これまでに発見された二次代謝産物はほんの一部であり、未発見の潜在的二次代謝産物が多数存在することが近年明らかとなった。このような潜在的二次代謝産物の発見により新たな医薬品の開発へとつながることが期待できる。これまでに我々は潜在的二次代謝を活性化する手法として「複合培養法」を確立し、これまでに35種類の新規二次代謝産物を発見している。これは、放線菌の生息する土壌環境にヒントを得、ミコール酸含有細菌(MACB)と放線菌を混合培養することによって放線菌の潜在的二次代謝を活性化する手法である。本研究では複合培養の作用機構解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

天然物は医薬品の供給源として重要である。特に、昨今のコロナウイルスを初めとした多様な感染症被害は依然として人類の脅威であるため、新たな医薬品の開発は重要な研究テーマの一つである。複合培養法は微生物由来天然物の探索に有用な技術である。多様な天然物を生産することが知られている放線菌とミコール酸含有細菌を共培養することにより、従来の純粋培養では生産しなかった様々な天然物を放線菌が生産するようになる。今回の研究では、複合培養の作用機構解明を進めた。また、複合培養を用いた天然物探索も進め、新たに12種類の新規天然物の発見に成功した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Longicatenamides A-D, two diastereomeric pairs of cyclic hexapeptides produced by combined-culture of Streptomyces sp. KUSC_F05 and Tsukamurella pulmonis TP-B05962021

    • 著者名/発表者名
      Jiang, Y., Matsumoto, T., Kuranaga, T., Lu, S., Wang, W., Onaka, H., Kakeya, H.
    • 雑誌名

      J. Antibiot.

      巻: - 号: 5 ページ: 307-316

    • DOI

      10.1038/s41429-020-00400-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amycolapeptins A and B, cyclic nonadepsipeptides produced by combined-culture of Amicolatopsis sp. and Tsukamurella pulmonis2021

    • 著者名/発表者名
      Pan, C., Kuranaga, T., Cao, X., Suzuki, T., Dohmae, N., Shinzato, N., Onaka, H., Kakeya, H.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 86 号: 2 ページ: 1843-1849

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c02660

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical Interactions of Cryptic Actinomycete Metabolite 5‐Alkyl‐1,2,3,4‐tetrahydroquinolines through Aggregate Formation2019

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Ryosuke、Nakatani Takahiro、Nishimura Shinichi、Takenaka Kei、Ozaki Taro、Asamizu Shumpei、Onaka Hiroyasu、Kakeya Hideaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 38 ページ: 13486-13491

    • DOI

      10.1002/anie.201905970

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of the common biosynthetic gene cluster for both antimicrobial streptoaminals and antifungal 5-alkyl-1,2,3,4-tetrahydroquinolines2019

    • 著者名/発表者名
      Ozaki Taro、Sugiyama Ryosuke、Shimomura Morito、Nishimura Shinichi、Asamizu Shumpei、Katsuyama Yohei、Kakeya Hideaki、Onaka Hiroyasu
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 号: 9 ページ: 2370-2378

    • DOI

      10.1039/c8ob02846j

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [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] 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
  • [学会発表] RNA-seq解析に基づいた複合培養における二次代謝活性化機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      木田 優士、浅水 俊平、尾仲 宏康
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 複合培養におけるStreptomyces coelicolorのRED生産遅延に関与するTetR型転写制御因子の解析2021

    • 著者名/発表者名
      LEI YUKUN、浅水 俊平、石塚 匠、栁澤 昌臣、大野 豊、佐藤 勝也、尾仲 宏康
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌と土壌細菌との相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      浅水 俊平、尾仲 宏康
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction2020

    • 著者名/発表者名
      H. Onaka
    • 学会等名
      The 5th A3 Foresight Symposium on “Chemical & Synthetic Biology of Natural Products”
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複合培養における赤色色素生産非応答性変異株の解析2019

    • 著者名/発表者名
      石塚 匠、浅水 俊平、栁澤 昌臣、佐藤 勝也、尾仲 宏康
    • 学会等名
      2019年度日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Combined-culture: Potential secondary metabolism is promoted by co-culture with mycolic acid containing bacteria2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Onaka
    • 学会等名
      2nd China-Japan Joint Symposium on Natural Product Biosynthesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Combined-culture: potential secondary metabolism is promoted by co-culture with mycolic acid containing bacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Onaka
    • 学会等名
      The Japanese-German Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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