| 研究課題/領域番号 |
20K15405
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
工藤 雄大 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (60824662)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | テトロドトキシン / イモリ / 生合成 / 構造解析 / メタゲノム / 質量分析 / メタゲノム解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
テトロドトキシン (TTX) は、強力な毒性、複雑な分子構造、フグやイモリなど様々な生物に分布するという特徴を持った興味深い化合物である。陸上のTTXの起源（生産者）は不明で、自然界でどのようにTTXが生産されるか（生合成経路）は長年の謎である。本研究では未知の毒生産者の遺伝子の解析と、天然に存在するTTX関連化合物の化学分析の両面からTTXの生合成経路の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
フグやイモリに含まれる神経毒テトロドトキシン(TTX)の生合成は未だ解明されていない。陸上におけるTTXの生合成経路解明を目指し、有毒イモリ生息地の環境メタゲノム解析および有毒イモリ由来の新規TTX関連物の探索を行った。有毒イモリ抽出物より新規TTX類縁体を得て、さらに既報成分の構造を改訂した。新規環状グアニジン化合物を複数発見し、そのうち2成分は新規三環性骨格を有することを明らかにした。得られた化合物の化学構造から、陸上におけるTTX生合成経路について知見を得た。また有毒イモリ生息地の環境メタゲノムからFosmid libraryを作成し、PCRスクリーニングと次世代シーケンサーで解析した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
最も有名な自然毒の一つで、重要な食中毒原因物質でもあるテトロドトキシン(TTX)の生合成に関する研究を行った。有毒イモリより新たなTTX類縁体を2種同定することができ、さらに既報の成分1種の構造改訂を行った。新規骨格構造を持つ化合物2種を含む新規環状グアニジノ化合物を得て、その構造を詳細に解析した。陸上におけるTTXの推定生合成およびシャント経路において多様な化合物が生成することを示し、新規化合物の構造から生合成経路への新たな知見が得られたことから、学術的・社会的な意義がある。有毒イモリ生息地の環境メタゲノムの塩基配列を解読し、今後、生合成経路の解明に貢献し得るデータが取得できた。
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