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難培養性微生物からの生物活性物質の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K16394
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関広島大学

研究代表者

山野 喜  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (70650597)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード難培養性微生物 / 難培養微生物 / 天然物 / 生物活性物質 / 天然物化学 / Actinoplanes / 構造解析 / モデル生物
研究開始時の研究の概要

難培養性微生物を特殊な培養装置を用いて培養し、そこから薬の元となるような化合物を精製し、その化合物の構造や生体への影響を明らかにする研究を行う。
難培養性微生物とは、これまで一般的に用いられてきた微生物の培養方法では培養できなかった微生物のことを指す。自然界にいる微生物の大部分は難培養性微生物であると言われていることから、難培養性微生物から薬の元を探すことは画期的な新薬の開発につながる可能性がある。

研究成果の概要

本研究は、医薬品の探索源として重要な微生物のうち、培養が困難であるためこれまで利用されてこなかった「難培養性微生物」を新たな医薬品の探索源として利用する方法を確立することを目的に行った。
研究の成果として、自然環境下に近い条件で微生物を分離培養できる器具Gichipを作成し、それを用いて環境中から数十種類の新規微生物を分離した。取得株のうち細菌類に対しては全ゲノム解析を行い、化合物の生産能力の推定を行った。また取得株の培養物のLC-MS/MS分析結果を指標に新規化合物の探索を行い、2種の株から新規diketopiperazine1種と新規bianthracene1種をそれぞれ単離構造解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、数多くの新規微生物を分離培養し、その全ゲノム解析を行った。この研究成果から、医薬品探索源としての新規微生物の利用が可能となり、またそのゲノム配列からは未知の化合物や難培養性関連因子の情報を抽出できることから、これらの成果が幅広い研究分野の進展に寄与することが期待される。探索源としての新規微生物は既知・新規の両方の化合物を産生するため、既知化合物の再単離という非効率な結果をもたらすことも予測されるが、本研究ではLC-MS/MS分析を利用し、新規化合物を選択的に単離する手法を確立した。これにより、難培養性微生物から医薬品候補化合物を効率的に取得する研究手法の確立に向けて大きく前進した。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 8件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Paenibacillus sp. Strain L3-i20, Isolated from Soil in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Morita Daichi、Yamano Yoshi、Sugimoto Sachiko、Matsunami Katsuyoshi、Kuroda Teruo
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 号: 6

    • DOI

      10.1128/mra.00077-22

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Herbiconiux sp. Strain L3-i23 Isolated from Soil in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Yajima Miona、Yamano Yoshi、Morita Daichi、Sugimoto Sachiko、Kuroda Teruo、Matsunami Katsuyoshi
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 号: 11

    • DOI

      10.1128/mra.00815-22

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Understanding the Biosynthesis of Paxisterol in Lichen-Derived Penicillium aurantiacobrunneum for Production of Fluorinated Derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Yamano Yoshi、Rakotondraibe Harinantenaina L.
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 5 ページ: 1641-1641

    • DOI

      10.3390/molecules27051641

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Actinoplanes sp. Strain L3-i22, Isolated from Soil in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yamano Yoshi、Sugimoto Sachiko、Matsunami Katsuyoshi
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 42

    • DOI

      10.1128/mra.00798-21

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Methyl Threonolactones and Pyroglutamates of Spilanthes acmella (L.) L. and Their Bone Formation Activities2020

    • 著者名/発表者名
      Retno Widyowati, Melanny Ika Sulistyowaty, Nguyen Hoang Uyen, Sachiko Sugimoto, Yoshi Yamano, Hideaki Otsuka and Katsuyoshi Matsunami
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 11 ページ: 2500-2510

    • DOI

      10.3390/molecules25112500

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lasianosides F-I A New Iridoid and Three New Bis-Iridoid Glycosides from the Leaves of Lasianthus verticillatus (Lour.) Merr.2020

    • 著者名/発表者名
      Gadah Abdulaziz Al-Hamoud, Raha Saud Orfali, Yoshio Takeda, Sachiko Sugimoto, Yoshi Yamano, Nawal M. Al Musayeib, Omer Ibrahim Fantoukh , Musarat Amina, Hideaki Otsuka and Katsuyoshi Matsunami
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 12 ページ: 2798-2808

    • DOI

      10.3390/molecules25122798

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Firmosides A and B: two new sucrose ferulates from the aerial parts of Silene firma and evaluation of radical scavenging activities2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Hoang Uyen, Retno Widyowati, Melanny Ika Sulistyowaty, Sachiko Sugimoto, Yoshi Yamano, Susumu Kawakami, Hideaki Otsuka, Katsuyoshi Matsunami
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 74 号: 4 ページ: 796-803

    • DOI

      10.1007/s11418-020-01426-5

    • NAID

      40022344776

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bignanoside A "A new neolignan glucoside" and bignanoside B "A new iridoid glucoside" from Bignonia binata leaves2020

    • 著者名/発表者名
      Basma Khalaf Mahmoud, Mamdouh Nabil Samy, Ashraf Nagee, Elsayed Hameda Usama Ramadan Abdelmohsena, Dina Hajjar, Yoshi Yamano, Sachiko Sugimoto, Katsuyoshi Matsunami, Mohamed Salah Kamela
    • 雑誌名

      Phytochemistry Letters

      巻: 35 ページ: 200-205

    • DOI

      10.1016/j.phytol.2019.12.009

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Eudesmane-type sesquiterpene glycosides: sonneratiosides A-E and eudesmol β-D-glucopyranoside from the leaves of Sonneratia alba.2020

    • 著者名/発表者名
      Katsutani, Kazuma; Sachiko Sugimoto; Yoshi Yamano; Hideaki Otsuka; Katsuyoshi Matsunami; Mizuta, Tsutomu.
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 74 号: 1 ページ: 119-126

    • DOI

      10.1007/s11418-019-01353-0

    • NAID

      40022130141

    • 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] Isolation of sesquiterpene-amino acid conjugates, Onopornoids A-D, and a flavonoid glucoside from Onopordum alexandrinum2019

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Sugimoto; Yoshi Yamano; Desoukey, Samar Y.; Katakawa, Kazuaki; Wanas, Amira S.; Hideaki Otsuka; Katsuyoshi Matsunami.
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 82 号: 6 ページ: 1471-1477

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.8b00948

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Four New Flavonoids Isolated from the Aerial Parts of Cadaba rotundifolia Forssk. (Qadab)2019

    • 著者名/発表者名
      Gadah Abdulaziz Al-Hamoud, Raha Saud Orfali, Sachiko Sugimoto, Yoshi Yamano, Nafee Alothyqi, Ali Mohammed Alzahrani, Katsuyoshi Matsunami.
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 号: 11 ページ: 2167-2180

    • DOI

      10.3390/molecules24112167

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Lasianosides A-E: iridoid glucosides from the aerial parts of Lasianthus verticillatus (Lour.) Merr2019

    • 著者名/発表者名
      Gadah Al-Hamouda, Raha Saud Orfalib, Shagufta Perveen, Kenta Mizuno, Yoshio Takeda, Tatsuo Nehira, Kazuma Masuda, Sachiko Sugimoto, Yoshi Yamano, Hideaki Otsuka, Katsuyoshi Matsunam.
    • 雑誌名

      Molecules, 24(21): 3995 (2019)

      巻: 24 号: 21 ページ: 3995-4007

    • DOI

      10.3390/molecules24213995

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Gichipより得られた土壌微生物の代謝産物解析2022

    • 著者名/発表者名
      石飛皓輝, 柴田悠斗, 山野喜, 小川順也, 杉本幸子, 松浪勝義
    • 学会等名
      第61回中四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 木下ももこ,杉本幸子,山野喜,小谷仁司,大塚英昭,松浪勝義2020

    • 著者名/発表者名
      菊花 (Chrysanthemum indicum Linne) からのNrf2活性化合物の探索
    • 学会等名
      第140回年会日本薬学会 (京都)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 末田正太,Harinantenaina Liva,杉本幸子,山野喜,大塚英昭,Claudine Aimee Rasolohery,Marcelle Rakotovao,Heriniaina Randriamampionona Razafindrakoto,Saholinirina Marie Hortensia Randrianarivo,松浪 勝義2019

    • 著者名/発表者名
      マダガスカル産植物Distephanus trinervis葉部の成分研究
    • 学会等名
      第139回年会日本薬学会 (千葉)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 網本久美子,長島佳純,山野喜,杉本幸子,山口卓郎,大塚英昭,松浪勝義2019

    • 著者名/発表者名
      沖縄県産植物ヒイラギズイナ(Itea oldhamii)のがん細胞増殖抑制活性成分の探索
    • 学会等名
      第139回年会日本薬学会 (千葉)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 山野喜,権藤一哉,杉本幸子,松浪勝義2019

    • 著者名/発表者名
      トランスジェニック線虫を用いたアルツハイマー病治療薬候補化合物の探索
    • 学会等名
      日本生薬学会第66回年会 (東京)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Generalized isolation chip

    • URL

      https://doi.org/10.6084/m9.figshare.19336745.v4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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