| 研究課題/領域番号 |
22K20717
|
|---|
| 研究種目 |
研究活動スタート支援
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
0801:薬学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 琉球大学 |
|---|
研究代表者 |
城森 啓宏 琉球大学, 理学部, 助教 (60964898)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 海綿動物 / 生合成遺伝子 / 海洋天然物 / 生合成 / 修飾酵素 / メタゲノム / メンブレンベシクル / 水平伝播 / ペプチド天然物 / 共生微生物 / Entotehonella / Latrunculin / 天然物 / 遺伝子水平伝播 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
海洋生物である海綿からは稀少かつユニークな構造を有する生理活性物質が単離されている。近年、海綿メタゲノミクスによりその真の生産者は、海綿に共生する微生物であることが明らかになってきた。さらに、生理活性物質の生合成遺伝子の詳細な解析によると、生合成遺伝子クラスターは水平伝播により微生物間で授受されていることが示唆されている。本研究課題では、海綿における微生物間の遺伝子水平伝播を活用した天然物の生合成遺伝子クラスターの探索および機能解析を目指す。医薬品として有望な化合物の生合成研究は、量的供給法の確立や新たな生体触媒のレパートリー拡充へと繋がる。
|
| 研究成果の概要 |
海綿からは抗がん剤などの有用天然物が報告されている。本研究課題では稀少天然物の量的供給を指向し、海綿からの天然物の設計図である生合成遺伝子の取得に挑んだ。これまで生合成遺伝子クラスターには水平伝播を担う遺伝子がコードされていたことから、遺伝子情報が濃縮されている、遺伝子送達に重要なメンブレンベシクルを海綿から分離し、メタゲノムDNAをナノポアシーケンサーへ供しDNA情報を得ることに成功した。得られたDNA情報より生合成遺伝子解析ソフトを用いて抗真菌剤microsclerodermin推定生合成遺伝子クラスターを得ることに成功した。今後、推定修飾酵素の解析を通して生体触媒の応用を模索する。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海綿由来の生合成遺伝子の探索は共生微生物を含むすべての海綿組織メタゲノムDNAから見出すか、微生物のシングルセル分析と遺伝子増幅を駆使して数例報告されてきた。一方、この常法が通用しないのが大多数の海綿を占める。本成果では、海綿のメンブレンベシクルDNAを用いることで生合成遺伝子を濃縮することで結果的に生合成遺伝子の発見へとつながったことが示唆され、今後他の海綿からの生合成遺伝子探索の開拓基盤となることが期待される。天然物の設計図である生合成遺伝子クラスターを見出すことが可能となれば、新奇な修飾を基盤に生体触媒開発や、異種宿主発現株の構築、稀少天然物の量的供給への基盤構築へとつながる。
|
