| 研究課題/領域番号 |
21K19324
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分47:薬学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
浅井 禎吾 東北大学, 薬学研究科, 教授 (60572310)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021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 | 天然物化学 / 糸状菌 / 生合成 / ゲノム再編成 / 休眠遺伝子 / 制限酵素 / 天然物 / ゲノム再編性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微生物のゲノム上には、医薬品候補となり得る新しい天然有機化合物をコードする未利用な生合成遺伝子が数多く存在する。本研究では、TAQingシステムを糸状菌に最適化し、大規模ゲノム再編成を引き起こすことで休眠遺伝子を活性化する、独創的な方法の開発を試みる。本研究が達成されれば、これまで利用困難であった遺伝子由来の天然物の獲得が可能となり、医薬品開発を支える新しい化合物ライブラリーの構築が可能となる。
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| 研究成果の概要 |
糸状菌のゲノム上には、未利用な休眠生合成遺伝子クラスターが膨大に存在する。本研究では、新たな新規化合物探索法の開発を目的として、制限酵素によるDNA切断に誘発される大規模ゲノム再編成技術を応用した糸状菌休眠生合成遺伝子クラスターの活性化法の開発を試みた。制限酵素をAspergillus nigerに発現させ、さまざまな条件を検討した結果、30度程度の環境で継代培養することで、形質変化株が得られることを見出した。また、二次代謝物生産のプロファイルの変化や、ゲノム再編成が生じていることを確認した。現状、萌芽的な結果ではあるが、ゲノム再編成が、多様な休眠遺伝子の活性化に利用できる可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
天然物は様々な医薬品開発に貢献してきた重要な医薬資源である。感染症治療薬の分野では顕著な貢献をしており、新規天然物の発見が、新規医薬品の開発を支えてきた。本研究は、糸状菌のゲノム上に存在する未知天然物の生産を誘導することを可能にする技術の開発であり、本研究に端を発する、新規休眠遺伝子活性化法が確立できれば、様々な糸状菌、さらには他の微生物に応用することで、これまでにはない天然物を含むスクリーニングソースの構築が可能になり、新しい作用を示す医薬品の探索を加速させることが期待される。
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