| 研究課題/領域番号 |
21K14798
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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38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
工藤 慧 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (80828161)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 天然物化学 / 異種発現 / 海洋天然物 / 生合成 / 医薬品 / 物質生産 / Pseudomonas / 難培養微生物 / 発酵生産 / 合成生物学 / ガン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
医薬品開発において天然化合物は重要な資源であるが、希少な海洋天然化合物の供給手段が課題となっている。例えば抗がん剤はホヤに共生する難培養微生物によって生産されると考えられているため、合成生物学的手法による生産手法の開発が望まれている。本研究では、カイメン由来のET-743類縁化合物renieramycin類を題材として、10個以上の生合成遺伝子の発現を最適化することによって、異「属」発酵生産系の確立を目指す。本研究で得られた知見を様々な有用天然化合物の発酵生産に応用することで、創薬研究の加速に繋がると期待される。
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| 研究成果の概要 |
海洋性の難培養微生物が生産する化合物を、培養可能な異属細菌において生産させるため、半人工的な生合成遺伝子クラスターの構築を目指した。宿主微生物で既に機能することが確認されているsafracin生合成遺伝子クラスターを鋳型として、16種21個の遺伝子を含む5種類のベクターを構築しました。これらを宿主であるPseudomonas putidaに6種類の組み合わせで導入したが、期待する化合物の生産は確認されなかった。今後の課題として、これまで利用が難しかった遺伝資源を活用するために、発現ボトルネックの決定やコドン最適化アルゴリズムの厳密な選択など、基礎的な研究を行うことが必要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、カイメン由来のtetrahydroisoquinoline化合物であるrenieramycin類の生合成遺伝子を題材として、Pseudomonas putidaでの異種発現生産を目指した。目的物質の生産には至らなかったものの、より詳細な解析を行う材料となる菌株を構築することができた。今後異種生産が達成されれば、ecteinascidin-743など様々な難培養微生物由来の有用天然化合物の発酵生産へと結びつけることができる。
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