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生体膜脂質の機能攪乱を引き起こす天然物の探索と作用機序解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06717
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47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関東京大学

研究代表者

西村 慎一  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (30415260)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード生理活性化合物 / 天然物 / 生体膜 / 膜脂質 / 天然物化学 / 生体膜脂質
研究成果の概要

生体膜に作用する生理活性物質を天然資源より探索し、取得した4つの化合物群についてそのユニークな化学構造や生物活性、作用メカニズムの解明研究を推進した。すなわち放線菌が他種細菌との複合培養により産生する5aTHQ類が凝集体を形成して脂質膜に結合することを明らかにし、シアノバクテリア由来のamantelide Aはステロールを含有する脂質膜を新しいメカニズムで認識することを見出した。また新しい抗真菌化合物amphiolを見出し、抗真菌活性を示す特殊脂肪酸については特徴的な細胞形態変化を解析することでユニークな作用メカニズムの可能性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体膜を構成する膜脂質はゲノムに直接コードされておらず解析手法に限りがあることから、その機能の理解は遅れています。一方で膜脂質は感染症治療薬の標的であり、新しい膜脂質標的型の化合物が求められています。本研究では膜脂質に作用して抗真菌活性を示す新しい生理活性化合物を取得し、それらのユニークな表現型と作用メカニズムの一端を解明しました。取得した化合物を用いた膜脂質の機能理解と抗真菌剤開発への貢献が期待されます。

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

    (30件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 3件、 招待講演 8件)

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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] フロリダ大学/スクリプス海洋研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Amphiol, an antifungal pigment from Pseudogymnoascus sp. PF14642021

    • 著者名/発表者名
      Fujita, K., Ikuta, M., Nishimura, S., Sugiyama, R., Yoshimura, A., Kakeya, H.
    • 雑誌名

      J. Nat. Prod.

      巻: - 号: 4 ページ: 986-992

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.0c01010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genomic and Targeted Approaches Unveil the Cell Membrane as a Major Target of the Antifungal Cytotoxin Amantelide A2021

    • 著者名/発表者名
      Elsadek Lobna A.、Matthews James H.、Nishimura Shinichi、Nakatani Takahiro、Ito Airi、Gu Tongjun、Luo Danmeng、Salvador‐Reyes Lilibeth A.、Paul Valerie J.、Kakeya Hideaki、Luesch Hendrik
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: in press 号: 10 ページ: 1790-1799

    • DOI

      10.1002/cbic.202000685

    • 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] 天然物による細胞膜ステロールの分子認識と可視化への応用2021

    • 著者名/発表者名
      西村慎一
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 53 ページ: 32-35

    • NAID

      40022520030

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Chemical diversity and mode of action of natural products targeting lipids in the eukaryotic cell membrane2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, S. & Matsumori, N.
    • 雑誌名

      Nat. Prod. Rep.

      巻: 37 号: 5 ページ: 677-702

    • DOI

      10.1039/c9np00059c

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation, Structure Elucidation, and Conformational Regulation of Myropeptins, Lipopeptides from the Fungus Myrothecium roridum.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura, A., Nishimura, S.*, Suzuki, T., Hattori, A., Dohmae, N., Kato, T. & Kakeya, H.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 号: 18 ページ: 7524-7528

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02801

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ビーチまで徒歩10秒.スクリプス海洋研究所で天然物化学を考える.2019

    • 著者名/発表者名
      西村慎一
    • 雑誌名

      MEDCHEM NEWS

      巻: 29 ページ: 8-12

    • NAID

      130007981710

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 生体膜を標的にする天然有機化合物 -天然物による厳密な脂質認識とそれに基づく表現型-2018

    • 著者名/発表者名
      西村慎一, 掛谷秀昭 & 松森信明.
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 56 ページ: 678-685

    • NAID

      130007709540

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 奇数鎖脂肪酸は分裂酵母において細胞膜極性と細胞分裂に異常を引き起こす.2021

    • 著者名/発表者名
      星川陽次郎、西村慎一、松山晃久、Li Sheena、八代田陽子、Boone Charles、吉田 稔.
    • 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] ステロール標的型天然物を用いた細胞極性とステロールの関係性の探索.2021

    • 著者名/発表者名
      中尾拳典、菅長昭文、西村慎一、松山晃久、吉田稔.
    • 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] 奇数鎖脂肪酸は分裂酵母において細胞分裂異常を引き起こす.2020

    • 著者名/発表者名
      星川陽次郎、西村慎一、松山晃久、Sheena Li、八代田陽子、Charles Boone、吉田稔.
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 生体膜を標的にする抗真菌化合物の探索と作用機序に関する研究.2020

    • 著者名/発表者名
      西村慎一.
    • 学会等名
      メディカルサイエンスセミナー.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞膜ステロールを標的にする抗真菌化合物が引き起こす細胞壁異常の分子機構解析.2020

    • 著者名/発表者名
      西村慎一.
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会 シンポジウム「代謝物再興:生命機能におけるエピゲノムとダイナミズムの制御因子」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 炭素鎖長15の脂肪酸とそのモノアシルグリセロール体は分裂酵母の細胞分裂異常を引き起こす.2020

    • 著者名/発表者名
      星川陽次郎、西村慎一、松山晃久、Sheena Li、八代田陽子、Charles Boone、吉田稔.
    • 学会等名
      第62回 日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Interactions of Actinomycete Metabolite 5-Alkyl-1,2,3,4-tetrahydroquinolines through Aggregate Formation.2020

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Nishimura, Ryosuke Sugiyama, Takahiro Nakatani, Kei Takenaka, Taro Ozaki, Shumpei Asamizu, Hiroyasu Onaka, & Hideaki Kakeya.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference -Marine Natural Products-
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微生物二次代謝物のインタープレイ2019

    • 著者名/発表者名
      西村慎一
    • 学会等名
      新学術領域研究「化学コミュニケーションのフロンティア」第4回若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ステロールを標的にする抗真菌化合物セオネラミドによる細胞壁異常.2019

    • 著者名/発表者名
      西村慎一, 菅長昭文, 松山晃久, 吉田稔, 徳倉将人, 掛谷秀昭 , 松永茂樹, 大隅正子, 生瀬義久, Vanessa S. D. Carvalho, Juan C. G. Cortes, Juan. C. Ribas.
    • 学会等名
      綜合画像研究支援(IIRS)創立十五周年記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive analysis of the mechanism of action of theonellamides, marine-derived antifungals, based on fission yeast ORFeome.2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Nishimura, Akifumi Suganaga, Akihisa Matsuyama & Minoru Yoshida.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia Conference, Chemical Biology & Drug Discovery
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋天然物セオネラミドを用いた生体膜脂質の機能解析.2019

    • 著者名/発表者名
      西村慎一.
    • 学会等名
      第7回 バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical genetic analysis of sterol-regulated proteins using fission yeast ORFeome.2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi NISHIMURA, Akifumi SUGANAGA, Akihisa MATSUYAMA & Minoru YOSHIDA.
    • 学会等名
      10th International Fission Yeast Meeting Pombe 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ステロールの機能変調により局在変化を受ける分裂酵母タンパク質の網羅的探索.2019

    • 著者名/発表者名
      西村慎一、菅長昭文、松山晃久、吉田稔.
    • 学会等名
      第60回 日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母ORFeomeを利用した海洋天然物セオネラミドの作用機序研究.2019

    • 著者名/発表者名
      菅長昭文、西村慎一、松山晃久、吉田稔.
    • 学会等名
      第19回 東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 特殊脂肪酸とそのモノアシルグリセロール体が示す抗真菌活性の作用機序の解明.2019

    • 著者名/発表者名
      星川陽次郎、西村慎一、Sheena Li、八代田陽子、Charles Boone、吉田稔.
    • 学会等名
      第19回 東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋天然物セオネラミドによるステロールの可視化と機能変調2019

    • 著者名/発表者名
      西村慎一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物の複合培養で得られる5aTHQの膜親和性と生物活性.2018

    • 著者名/発表者名
      西村慎一、杉山龍介、仲谷崇宏、尾崎太郎、浅水俊平、尾仲宏康、掛谷秀昭.
    • 学会等名
      第60回 天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 真菌膜脂質の機能攪乱分子を用いたケミカルバイオロジー:於京都 -> サンディエゴ -> 東京2018

    • 著者名/発表者名
      西村慎一
    • 学会等名
      第29回 新薬創製談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分裂酵母をもちいた生体膜標的型分子の探索と機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      西村慎一
    • 学会等名
      第194回 酵母細胞研究会例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放線菌代謝産物5aTHQが示す膜親和性2018

    • 著者名/発表者名
      西村慎一
    • 学会等名
      第9回発酵学フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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