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新規の硫黄分子種の分析化学的手法による新規抗酸化有用機能性のチオール分子種探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K15727
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

河野 祐介  筑波大学, 生命環境系, 助教 (40558029)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード生体硫黄分子 / 硫黄代謝 / 硫黄 / 酸化還元
研究開始時の研究の概要

本研究では、生体の酸化還元システムに深く関わり、全生物に必須の元素である「硫黄」に着目し、従来は困難とされる「“新規”の生体硫黄化合物、特に抗酸化性能を備えるチオール化合物(R-SH)の発見・同定とその特性解析」に挑む。その探索対象としては、光合成由来の「還元力(エネルギー)」を生産・供給する微生物の「藻類」が有望と考えた。当課題の推進には、一般的には困難な「硫黄代謝物種の一斉解析」を可能にしている「サルファーインデックス解析」をコア技術としてその優位性を活かす。以上、「硫黄生物学」の切り口から、「代謝機能」や「酸化還元システム」に対して、より拡張的で包括的な形の学術的理解の刷新を図る。

研究成果の概要

本研究では、生体の酸化還元システムに深く関わり、全生物に必須の元素である「硫黄」に着目した。そして、従来は困難とされる“新規”の生体硫黄化合物(特に抗酸化性能を備えるチオール化合物)の発見・同定と特性解析」に取り組んだ。探索対象は、地球生命系の「生産者」として光合成由来の「還元力(エネルギー)」を生産・供給する微生物である「藻類」(ユーグレナ)とした。当課題の推進には、一般的には困難な「硫黄代謝物種の一斉解析」を可能にしている「サルファーインデックス解析」をベース技術とした。その結果、単離精製には至らなかったが、藻類の新規硫黄化合物の候補を絞り込んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

当研究成果で得られる新規知見により、重要性が高まる「硫黄生物学」の切り口から、「代謝機能」や「酸化還元システム」に対して、より拡張的で包括的な形の学術的理解の刷新を図れる。同時に、国民社会・経済産業的に有益な「新規の抗酸化機能性分子素材」としての潜在価値の評価が可能となる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of quantitative analytical method for volatile thiol compound with LC-ESI-MS as nonvolatile derivative by integrating a thiol-specific derivatization2021

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yusuke、Suzuki Kengo、Ohtsu Iwao
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 9 ページ: 1932-1936

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab129

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defect of RNA pyrophosphohydrolase RppH enhances fermentative production of L-cysteine in <i>Escherichia coli</i>2020

    • 著者名/発表者名
      Morigasaki Susumu、Umeyama Akinori、Kawano Yusuke、Aizawa Yasushi、Ohtsu Iwao
    • 雑誌名

      The Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 66 号: 6 ページ: 307-314

    • DOI

      10.2323/jgam.2019.12.004

    • NAID

      130007991933

    • ISSN
      0022-1260, 1349-8037
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of high-throughput quantitative analytical method for l-cysteine-containing dipeptides by LC?MS/MS toward its fermentative production2019

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yusuke、Shiroyama Maeka、Kanazawa Koji、Suzuki Yasushi A.、Ohtsu Iwao
    • 雑誌名

      AMB Express

      巻: 9(1) 号: 1 ページ: 91-91

    • DOI

      10.1186/s13568-019-0817-2

    • NAID

      120007127832

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] バイオテクノロジー分野における硫黄化合物の網羅的解析技術がもたらす可能性2019

    • 著者名/発表者名
      新多智明、阿閉耕平、鈴木健吾、河野祐介、大津厳生
    • 雑誌名

      日本食品工学会誌

      巻: 20(2) ページ: 4-7

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] コーヒーの香り成分2-フランメタンチオール測定系の開発2022

    • 著者名/発表者名
      河野祐介、大津厳生
    • 学会等名
      2021年度 遺伝研研究会「微生物バイオプロダクションの深化と展望」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 様々な硫黄源が植物の生育と硫黄代謝に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      丸山明子、河野祐介、大津厳生、中嶋孝嗣、大津直子、川口諒太、塩塚直輝、山口千仁、Khamsalath Soudthedlath、一瀬智美
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2020年度岡山大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫黄代謝物の減少が宇宙滞在における肝障害に寄与している可能性2021

    • 著者名/発表者名
      黒澤亮、杉本良太、今井裕恵、阿閉耕平、山田康嗣、河野祐介、大津厳生、鈴木健吾
    • 学会等名
      第10回 超異分野学会 本大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Metabolomic analysis of biological sulfur compounds using LC-MS/MS system and its potential2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawano、Kengo Suzuki、Iwao Ohtsu
    • 学会等名
      Hyper Interdisciplinary Conference in Malaysia 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微生物の働きや酸化度の新たな評価方法: サルファーインデックス2019

    • 著者名/発表者名
      大津厳生、河野祐介、鈴木健吾
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物が産生する特異な硫黄代謝物に基づくサルファーインダストリーの創出2019

    • 著者名/発表者名
      河野祐介、鈴木健吾、大津厳生
    • 学会等名
      第13回メタボロームシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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