| 研究課題/領域番号 |
21H02639
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
荒井 緑 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40373261)
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| 研究分担者 |
齋藤 駿 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (20846117)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | 休眠遺伝子 / 天然物 / 共培養 / 病原真菌 / 免疫抑制作用 / マクロファージ / 微生物 / ケミカルバイオロジー / 進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は「病原微生物と動物細胞との共培養」による微生物の休眠遺伝子活性化法を開発した．本研究では病原微生物が免疫細胞の攻撃に打ち勝とうと，化合物を生産する能力に着目する．新規構造と新規活性の天然物が多く含まれる「共培養エキスライブラリー」を作成し，独自手法の「標的タンパク質指向型天然物単離法」によりタンパク質に結合する活性天然物を迅速に単離・構造決定する．得られた天然物の生物活性を検証し，神経再生，抗がんへも応用する．さらに合成化学，計算科学により誘導体展開しより高活性な化合物を得，作用機序解析を行いこれまでに無い新規医薬シード創出を目指す．
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| 研究成果の概要 |
我々は，病原微生物と動物細胞の共培養法を開発し，微生物の休眠遺伝子活性化に成功した．この新規手法は，疑似感染状態を模倣したもので，国内外でも初めての例であり独創的で新規性が高い．臨床検体から分離された病原真菌と免疫細胞を様々な条件下共培養を行い，共培養特異的化合物を見いだした．共培養特異的化合物には，大変興味深いことに免疫抑制作用を示す化合物が複数見いだされた．本共培養法を病原菌だけでなく，酒，味噌等を作る麹カビや，熱に耐性の耐熱カビ，また乳酸菌にも適用し，それぞれが共培養特異的化合物を生産しうることを突き止めた．またその生産メカニズムの解明研究も行い，興味深い知見を得ることができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
放線菌や真菌は，多くの有用な化合物を提供してきた．しかしながらその遺伝子は２割程度しか働いておらず，新たな新規天然物を生産するであろう生合成遺伝子が眠ったままの休眠遺伝子であることがわかっている．したがって，この休眠遺伝子を活性化する新規な方法が熱望されており，本研究で開発した動物細胞と真菌の共培養法での新規天然物の取得は，学術的意義が大変高い．また，得られた天然物は免疫抑制作用を持つものも多く，自己免疫疾患や，免疫異常が含まれる多発性硬化症の治療薬など，多くの難病の医薬シードになり得るため，社会的意義も大変，大きいと考えられる．
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