| 研究課題/領域番号 |
20K07103
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
石内 勘一郎 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70608140)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 植物内生糸状菌 / 生合成遺伝子 / 異種発現 / Lycopodiumアルカロイド / Paraboeremia sp. Lsl3 / Lycopodium alkaloid / 植物由来希少有用天然物 / 生合成 / 生物合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大量供給法が確立されないために、医薬品開発が進まない植物由来の医薬リード化合物は数多く存在する。市場への十分な供給法を確立するという観点から、近年、生合成遺伝子を活用した生物合成法の可能性が注目されている。本研究では、植物内生糸状菌に着目し、植物由来有用天然物の生合成メカニズム解明および大量生産の実現を目指す。
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| 研究実績の概要 |
ヒカゲノカズラ科植物オニトウゲシバ由来の内生糸状菌Paraboeremia sp. Lsl3のku遺伝子破壊株を用い、pyrG遺伝子破壊株の作出を試みた。まずネオマイシン耐性遺伝子を選択マーカーとするpyrG遺伝子破壊ベクターを構築後、Lsl3Δku株を形質転換した。PCRによりpyrG遺伝子の破壊が確認された形質転換株は、5-FOA耐性を示す一方で、ウラシル要求性を示さなかった。また、Aspergillus属糸状菌の異種発現ホストとしての研究基盤整備を進めた。まず、A. oryzaeのpyrG遺伝子破壊株、ligD/pyrG遺伝子破壊株およびligD/argB遺伝子株の作出に成功した。さらにParaboeremia sp. Lsl3由来の生合成遺伝子PABO_007432およびPABO_005900について、出芽酵母および麹菌を宿主として異種発現を行い、これらの遺伝子の機能をin vivo実験により確認した。また、Aspergillus属糸状菌を宿主とした生合成遺伝子の異種発現を進め、得られた形質転換体の培養液について代謝物分析を行なった結果、pelletierineとともに新たなアルカロイドの生産が認められた。この構造未知の化合物を単離精製し、NMR等の分光学的手法により構造解析を行った結果、同化合物は、Lycopodiumアルカロイドと構造的関連性を持つ新規骨格化合物であることが明らかとなった。さらに、ヒカゲノカズラ科植物およびツツジ科植物より分離したPenicillium属糸状菌より三種の新規化合物を単離構造決定した。
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