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ケミカルバイオロジー的アプローチによる付着阻害活性発現メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40040:水圏生命科学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

北野 克和  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10302910)

研究分担者 野方 靖行  一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (10371535)
岡野 桂樹  秋田県立大学, 生物資源科学部, 研究員 (40147070)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード付着生物 / イソニトリル / フジツボ / 海洋付着生物 / ケミカルバイオロジー / 付着阻害
研究開始時の研究の概要

本研究は、海洋付着生物の付着を阻害するイソニトリル化合物の付着阻害活性発現メカニズムを解明し、さらには、新たな“環境にやさしい”付着防汚剤開発の扉を開くことを目的とする。これまでに申請者らは、“環境にやさしい”付着防汚剤の開発を目的として、フジツボの付着期幼生に対して殺生することなく忌避的に作用する付着阻害物質(イソニトリル化合物)を創製してきた。しかしながら、イソニトリル化合物がなぜ殺生することなく付着のみを阻害するのかについては不明のままである。そこで本研究では、ケミカルバイオロジー的アプローチにより、イソニトリル化合物の標的タンパク質を明らかにし、付着阻害活性発現メカニズムを解明する。

研究成果の概要

本研究では、付着忌避活性を有するイソニトリル化合物の活性発現メカニズムを解明することを目的とした。具体的には、イソニトリル化合物が付着阻害活性発現時にどのような遺伝子変化が起きているのか、また光反応性プローブを合成し標的タンパク質の構造を解析した。その結果、新たな知見は得られたものの明確な結論は得られなかった。ただし、今後本研究成果と同様の方法により他の化合物の活性発現メカニズム解明に応用できることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、新たな付着防汚剤としての利用が期待されているイソニトリル化合物に関する付着阻害活性発現メカニズムの解明を目的としたものである。海洋生物の付着に関してはあまり取り上げられていないが、低炭素化社会が求められている現在において極めて重要な研究分野である。本研究で得られた成果は、今後引き続き検討されることによって、イソニトリル化合物の有用性を明らかにするとともに、環境調和型の付着防汚剤として利用され社会的意義が高いものとなることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Anti‐Barnacle Activities of Isothiocyanates Derived from β‐Citronellol and Their Structure-Activity Relationships2023

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Aina、Fujihara Takaya、Nakajima Natsumi、Maeda Yuka、Nogata Yasuyuki、Yoshimura Erina、Okada Yohei、Chiba Kazuhiro、Kitano Yoshikazu
    • 雑誌名

      Chemistry & Biodiversity

      巻: 20 号: 2

    • DOI

      10.1002/cbdv.202200953

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective Production of Imino-D-ribitol and C-Azanucleosides via Electrochemical C-H Functionalization2022

    • 著者名/発表者名
      Morizumi, H.; Okamoto, K.; Akahane, S.; Takemae, H.; Oba, M.; Okada , Y.; Kitano, Y.; Mizutani, T.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 26 号: 1

    • DOI

      10.1002/ejoc.202201046

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation Potential Gap (ΔEox): The Hidden Parameter in Redox Chemistry2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K.; Shida, N.; Morizumi, H.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 61 号: 30

    • DOI

      10.1002/anie.202206064

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Faint chemical traces of conspecifics delay settlement of barnacle larvae2022

    • 著者名/発表者名
      Kitade Shiori、Endo Noriyuki、Nogata Yasuyuki、Matsumura Kiyotaka、Yasumoto Ko、Iguchi Akira、Yorisue Takefumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 9 ページ: 983389-983389

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.983389

    • 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] Effective Synthesis and Antifouling Activity of Dolastatin 16 Derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Casalme Loida O.、Katayama Keisuke、Hayakawa Yoshiki、Nakamura Kensuke、Yamauchi Arisa、Nogata Yasuyuki、Yoshimura Erina、Matsuda Fuyuhiko、Umezawa Taiki
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 20 号: 2 ページ: 124-124

    • DOI

      10.3390/md20020124

    • 関連する報告書
      2021 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] Biphasic Electrochemical Peptide Synthesis2021

    • 著者名/発表者名
      Nagahara, S.; Okada, Y.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 12 号: 39 ページ: 12911-12917

    • DOI

      10.1039/d1sc03023j

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrosilane-Mediated Electrochemical Reduction of Amides2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K.; Nagahara, S.; Imada, Y.; Narita, R.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 86 号: 22 ページ: 15992-16000

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00931

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Synthesis of Imino‐C‐Nucleosides by “Reactivity Switching” Methodology for in situ Generated Glycoside Donors2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kazuhiro, Tsutsui Mizuki, Morizumi Haruka, Kitano Yoshikazu, Chiba Kazuhiro
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 17 ページ: 2479-2484

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100106

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peptide Head‐to‐Tail Cyclization: A “Molecular Claw” Approach2021

    • 著者名/発表者名
      Yamagami, S.; Okada, Y.; Kitano, Y.; Chiba, K.
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 22 号: 22 ページ: 3133-3138

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100185

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioactivities of Lyngbyabellins from Cyanobacteria of Moorea and Okeania Genera2020

    • 著者名/発表者名
      Fathoni Imam、Petitbois Julie G.、Alarif Walied M.、Abdel-Lateff Ahmed、Al-Lihaibi Sultan S.、Yoshimura Erina、Nogata Yasuyuki、Vairappan Charles S.、Sholikhah Eti Nurwening、Okino Tatsufumi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 25 号: 17 ページ: 3986-3986

    • DOI

      10.3390/molecules25173986

    • 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
  • [学会発表] 環境調和型付着防汚剤の開発2022

    • 著者名/発表者名
      北野 克和
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会秋季大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フジツボやイガイ類等の付着生物から考える海の変化2022

    • 著者名/発表者名
      野方靖行
    • 学会等名
      令和4年度水産環境保全委員会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ドットパターニング SAM基板上におけるフジツボキプリス幼生の付着調査2022

    • 著者名/発表者名
      渡邊 純平、室崎 喬之、野方 靖行、下村 政嗣、平井 悠司
    • 学会等名
      2022年度日本付着生物学会研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 発電所における付着生物対策の現状2021

    • 著者名/発表者名
      野方 靖行
    • 学会等名
      海を拓く現場計測研究会 令和3年度第1回研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 海洋付着生物に対する環境調和型付着防汚剤の開発2021

    • 著者名/発表者名
      北野 克和
    • 学会等名
      日本農薬学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 着生防止基板を同時評価可能な新規フジツボ着生実験系の検討2021

    • 著者名/発表者名
      三上 恵、渡邊 純平、室崎 喬之、野方 靖行、下村 政嗣、平井 悠司
    • 学会等名
      2021年度日本付着生物学会研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] β-シトロネロール誘導体イソチオシアナート化合物の合成とフジツボキプリス幼生に対する付着阻害活性の評価2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆也、中嶋 菜摘、野方 靖行、吉村 えり奈、千葉 一裕、北野 克和
    • 学会等名
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規防汚化合物の開発2020

    • 著者名/発表者名
      北野 克和
    • 学会等名
      2020年度オンラインシンポジウム「海洋利用と生物付着の制御」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 汚損生物としての付着生物に関する最新情報と問題提起2020

    • 著者名/発表者名
      野方 靖行
    • 学会等名
      2020年度オンラインシンポジウム「海洋利用と生物付着の制御」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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