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これまでにない独創的な糸状菌ペプチド天然化合物群の開拓と新規抗生物質の探索研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K19388
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分47:薬学およびその関連分野
研究機関東北大学 (2019-2020)
東京大学 (2018)

研究代表者

浅井 禎吾  東北大学, 薬学研究科, 教授 (60572310)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード天然物化学 / 抗生物質 / ペプチド天然物 / 生合成 / 異種発現 / ゲノムマインング / 天然物 / 糸状菌 / ゲノムマイニング / 活性天然物 / 非リボソーム型ペプチド合成酵素 / ペプチド / 二次代謝物 / 麹菌
研究成果の概要

ペプチド性天然物は抗生物質の良い探索源であり、新しいペプチド性天然物の発見が望まれている。本研究では、ゲノムマイニングと異種発現を基盤とする合成生物学的手法を用いた従来とは異なる手法による天然物探索を実施した。その結果、Chaetomium属菌のゲノム上に、新規デプシペプチドをコードすると予想される生合成遺伝子クラスターを発見し、それを麹菌で異種発現することで、目的通り新規デプシペプチド天然物の獲得に成功した。本研究は、合理的に、新しいペプチド天然物の獲得を加速するものであり、医薬品開発研究を発展させるものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、糸状菌のゲノム情報から合理的に新しいペプチド天然物を獲得する方法を提示し、実際に、新規デプシペプチドの獲得に成功した。ペプチド天然物は抗生物質の重要な探索源であり、本研究成果は、新しい抗生物質の開発に貢献することが期待される。様々な生物のゲノム上には、膨大な数のペプチド天然物が眠っている。本研究を拡大することで、今後数多くの抗生物質シーズを開拓できることが期待される。

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

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Synthetic biology based construction of biological activity-related library focused on fungal decalin-containing diterpenoid pyrones2020

    • 著者名/発表者名
      1.Tsukada K, Shinki S, Kaneko A, Murakami K, Irie K, Murai M, Miyoshi H, Dan S, Kawaji K, Hayashi H, Kodama E, Hori A, Salim E, Kuraishi T, Hirata N, Kanda Y, Asai T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1830-1830

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15664-4

    • 関連する報告書
      2020 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] Genome Mining-Based Discovery of Fungal Macrolides Modified by glycosylphosphatidylinositol (GPI)?Ethanolamine Phosphate Transferase Homologues2020

    • 著者名/発表者名
      Morishita Yohei、Aoki Yu、Ito Mei、Hagiwara Daisuke、Torimaru Kensho、Morita Daichi、Kuroda Teruo、Fukano Hanako、Hoshino Yoshihiko、Suzuki Masato、Taniguchi Tohru、Mori Keiji、Asai Teigo
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 15 ページ: 5876-5879

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c01975

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Chaetomium属菌のゲノム上にコードされた新規デプシペプチドの獲得2021

    • 著者名/発表者名
      本間悠人、森下陽平、塚田健人、浅井禎吾
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Post-genomic discovery of fungal natural products based on genome mining and heterologous expression2020

    • 著者名/発表者名
      Teigo Asai
    • 学会等名
      Cutting-edge natural product chemistry -next generation biomolecule redesign-
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状菌ゲノム情報を活用するポストゲノム型天然物探索研究2019

    • 著者名/発表者名
      浅井禎吾
    • 学会等名
      第102回日本細菌学会関東支部総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状菌ゲノム情報に基づくポストゲノム型天然物探索研究2019

    • 著者名/発表者名
      浅井禎吾
    • 学会等名
      第 66 回日本放線菌学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新たな医薬資源を開拓する糸状菌ポストゲノム型天然物探索研究2019

    • 著者名/発表者名
      浅井禎吾
    • 学会等名
      第139回日本薬学会年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 麹菌異種発現を基盤とする天然物探索研究2018

    • 著者名/発表者名
      浅井禎吾
    • 学会等名
      糸状菌相互応答学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of natural products based on re-construction and re-designing of fungal cryptic biosynthetic gene clusters in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Teigo Asai
    • 学会等名
      Japanese-German Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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