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放線菌の潜在的二次代謝に対する抗生物質の濃度依存的活性化作用の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K05410
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関信州大学

研究代表者

保坂 毅  信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (50391206)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード抗生物質 / 放線菌 / 二次代謝 / リボソーム / Streptomyces / リンコマイシン / クロラムフェニコール / WblCタンパク質 / 複製 / タイロシン / rpoB変異
研究成果の概要

抗生物質の元来の定義は微生物が生産し、他の微生物の生育を阻害する化学物質とされている。その一方で、抗生物質が濃度依存的に微生物に対して好影響を与えることが報告されている。代表的な抗生物質生産菌である放線菌では、リボソームを標的とする抗生物質の存在下で生育や二次代謝能が向上することが判っている。本研究では、放線菌におけるこの現象の特性や基本メカカニズムを明らかにした。加えて、それらの解析から得られた結果に基づき、抗生物質の特性を生かして放線菌から潜在的な二次代謝産物を発掘するための新たな手法を考案・検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗生物質が効かない多剤耐性菌が次から次へと発生する中で、新しい抗生物質の開発が求められている。しかし、放線菌をはじめ、微生物の二次代謝産物から得られることの多い抗生物質の発見数は減少し続けている。この窮地を乗り切るためには、新しい抗生物質の開発や抗生物質耐性機構の解明に尽力することに加え、抗生物質の本質を理解することが極めて重要である。本研究で得られた新知見には、抗生物質研究におけるそれらの課題の達成に大きな手がかりを与える内容が含まれており、学術的にも社会的にも意義深い研究成果といえる。

報告書

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

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] Northeastern University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Chulalongkorn University(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウメオ大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ノースイースタン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lincomycin-Induced Secondary Metabolism in Streptomyces lividans 66 with a Mutation in the Gene Encoding the RNA Polymerase Beta Subunit2020

    • 著者名/発表者名
      Mukai Keiichiro、Kobayashi Momoko、Hoshino Kanata、Maruyama Tomoko、Hayashi Daiki、Hamauzu Ryoko、Hosaka Takeshi
    • 雑誌名

      Current Microbiology

      巻: 77 号: 10 ページ: 2933-2939

    • DOI

      10.1007/s00284-020-02126-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A putative mechanism underlying secondary metabolite overproduction by Streptomyces strains with a 23S rRNA mutation conferring erythromycin resistance2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Kanata、Imai Yu、Mukai Keiichiro、Hamauzu Ryoko、Ochi Kozo、Hosaka Takeshi
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 104 号: 5 ページ: 2193-2203

    • DOI

      10.1007/s00253-019-10288-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A possible mechanism for lincomycin induction of secondary metabolism in Streptomyces coelicolor A3(2)2018

    • 著者名/発表者名
      Ishizuka Misaki、Imai Yu、Mukai Keiichiro、Shimono Kazuma、Hamauzu Ryoko、Ochi Kozo、Hosaka Takeshi
    • 雑誌名

      Antonie van Leeuwenhoek

      巻: 111 号: 5 ページ: 705-716

    • DOI

      10.1007/s10482-018-1021-0

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 放線菌の二次代謝に対する抗生物質の濃度依存的活性化作用2018

    • 著者名/発表者名
      保坂 毅・向井 慶一郎・石塚 美咲・小林 桃子
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 2018年12月臨時増刊号 ページ: 81-84

    • NAID

      40021803283

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 放線菌の二次代謝に与えるリンコマイシンの濃度依存的な好影響の解析(The dose-dependent positive effects of lincomycin on secondary metabolism in streptomycetes)2021

    • 著者名/発表者名
      向井 慶一郎、石塚 美咲、今井 優、小林 桃子、星野 颯、保坂 毅
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 放線菌におけるノボビオシン耐性変異株の出現と特徴(The emergence of novobiocin-resistant mutants in actinomycetes and their characteristics)2021

    • 著者名/発表者名
      高羽七星、星野颯、濱渦亮子、保坂毅
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 抗生物質が土壌の性質に与える影響の解析(Physiological analysis of the effects of antibiotics on soil properties )2021

    • 著者名/発表者名
      林大稀、向井慶一郎、小林桃子、保坂毅
    • 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] オフロキサシンを活用した放線菌の二次代謝活性化(Combined genetic and physiological effects of ofloxacin can activate secondary metabolism in actinomycetes)2021

    • 著者名/発表者名
      星野 颯、谷津穂高、濱渦 亮子、保坂 毅
    • 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] 抗生物質の本質的理解に向けた放線菌の分子生理学的研究2020

    • 著者名/発表者名
      保坂毅
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リンコマイシンにより放線菌の二次代謝能が高まる仕組みの解明に向けたリボ ソームプロファイル解析2020

    • 著者名/発表者名
      向井 慶一郎、小林 桃子、石塚 美咲、今井 優、保坂 毅
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The fundamental mechanism underlying the lincomycin induction of secondary metabolism in Streptomyces coelicolor A3(2)2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai Keiichiro, Ishizuka Misaki, Kobayashi Momoko, Imai Yu, Hosaka Takeshi
    • 学会等名
      ASM Microbe 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗生物質の本質的理解とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      保坂毅
    • 学会等名
      微生物ウィーク2019シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放線菌の二次代謝に対する抗生物質の活性化作用とそのメカニズムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      小林桃子、向井慶一郎、林大稀、石塚美咲、今井優、保坂毅
    • 学会等名
      第34回(2019年度)日本放線菌学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 放線菌の二次代謝に対する抗生物質タイロシンのユニークな濃度依存的活性化作用2019

    • 著者名/発表者名
      小林桃子, 向井慶一郎, 石塚美咲, 今井優, 保坂毅
    • 学会等名
      2019年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗生物質リンコマイシンが放線菌の二次代謝能を高める仕組みの解析2019

    • 著者名/発表者名
      向井慶一郎, 石塚美咲, 小林桃子, 今井優, 保坂毅
    • 学会等名
      2019年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] リンコマイシン存在下で放線菌の生育と二次代謝が向上する仕組みの解析2018

    • 著者名/発表者名
      向井慶一郎, 石塚美咲, 小林桃子, 今井優, 越智幸三, 保坂毅
    • 学会等名
      日本放線菌学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 放線菌の生育と二次代謝に対する抗生物質タイロシンの濃度依存的作用2018

    • 著者名/発表者名
      小林桃子, 向井慶一郎, 石塚美咲, 今井優, 保坂毅
    • 学会等名
      日本放線菌学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 信州大学学術情報オンラインシステムSOAR

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OULNjFkV.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 信州大学農学部(先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所)応用分子微生物学研究室

    • URL

      https://appl-mol-microbiol-shinshu-u.jimdofree.com/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 信州大学学術情報オンラインシステムSOAR研究者総覧

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OULNjFkV.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 信州大学農学部(先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所)応用分子微生物学研究室ホームページ

    • URL

      https://appl-mol-microbiol-shinshu-u.jimdofree.com/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 信州大学学術情報オンラインシステム研究者総覧

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.OULNjFkV.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 信州大学応用分子微生物学研究室ホームページ

    • URL

      https://appl-mol-microbiol-shinshu-u.jimdo.com/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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