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糸状菌が保有する植物由来天然物の特異な生合成機構解明に基づいた新規構造多様性創出

研究課題

研究課題/領域番号 23K06194
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

石内 勘一郎  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70608140)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード植物内生糸状菌 / 生合成遺伝子 / 複雑骨格天然物 / 構造多様性創出 / 植物由来天然物 / 生合成 / 複雑環骨格
研究開始時の研究の概要

創薬において、複雑な化学構造を有する天然有機化合物を発見することは、ケミカルスペースの観点から非常に重要である。ケミカルスペースの拡充に大きく寄与する要素として、環骨格の多様性創出が挙げられる。本研究では、植物由来の特異な環骨格を形成する天然物について、鍵となる生合成機構解明を目指すとともに、その生合成の仕組みを植物内生糸状菌に拡張することで、これらの化合物群に関連する新しい構造多様性拡大法を確立する。さらにそこから得られる知見に基づいた重要な生合成遺伝子を発掘する。

研究実績の概要

本研究では、植物由来の複雑環骨格天然物に関連する骨格構造が、微生物においても構築されうる可能性に基づき、この知見から導かれる生合成の仕組みを様々な植物内生糸状菌に拡張することで、天然物の新たな構造多様性創出およびその鍵となる生合成遺伝子の発見を目指す。本年度は、申請者が保有するヒカゲノカズラ科植物より分離した内生糸状菌株のライブラリーをケミカルスクリーニングに供した結果、目的株の候補としてLY91株がヒットした。現在、本菌株が生産する二次代謝産物の単離構造決定を検討中である。また一方で、ヒカゲノカズラ科植物より分離したPenicillium citreosulfuratum LY111の成分検索を行なった結果、一種の新規ジケトピペラジン型天然物を単離構造決定することに成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

目的内生糸状菌候補株の探索には成功した一方で、生産化合物の構造決定には至らなかったため。

今後の研究の推進方策

着目する菌株の大スケール培養により化合物の単離同定を加速させる。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] ヒカゲノカズラ科植物由来内生糸状菌Penicillium citreosulfuratum LY111より単離した新規ジケトピペラジン天然物の構造2024

    • 著者名/発表者名
      石井脩斗、小川美怜、姜文平、廣瀬大、石内 勘一郎
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒカゲノカズラ科植物より分離したPenicillium属糸状菌の成分研究2023

    • 著者名/発表者名
      石井脩斗、廣瀬大、石内勘一郎
    • 学会等名
      日本生薬学会第69回年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋市立大学生薬学分野HP

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/syg/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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