結核菌感染部位で機能する活性天然物の探索とその標的分子解析

• 研究課題/領域番号: 24310159
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 荒井 雅吉 大阪大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80311231)
• 連携研究者: 小林 資正 大阪大学, 大学院薬学研究科, 教授 (40116033)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2012年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 抗菌物質 / 結核 / 感染症 / 活性天然物 / ケミカルバイオロジー / 抗生物質

研究成果の概要

既存の抗結核剤に抵抗性を示す潜在性結核菌に有効な新しい抗結核物質の創出を目的として、結核菌感染部位での菌の特性に着目して構築したスクリーニング方法を用いて探索研究を実施した。その結果、海洋生物の抽出物または海洋由来微生物の培養抽出物ライブラリーから、医薬シーズとして期待できる、数種の新規化合物を含む複数の活性天然物を見出した。さらに、ゲノムDNAライブラリー形質転換微生物を用いる手法、遺伝子変異解析または合成したプローブ分子を用いて見出した抗菌物質の標的分子を解析し、潜在性結核菌に対する新しい薬剤標的を開拓した。

研究成果

• [国際共同研究] Lampung University(インドネシア)
• [国際共同研究] University of KwaZulu Natal(南アフリカ)
• [雑誌論文] Anti-dormant mycobacterial activity and target analysis of nybomycin produced by a marine-derived Streptomyces sp. (2015)
  • 著者名/発表者名: Arai, M.; Kamiya, K.; Pruksakorn, P.; Sumii, Y.; Kotoku, N.; Joubert, J.-P.; Moodley, P.; Han, C.; Shin, D.; Kobayashi, M.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 23 号: 13 ページ: 3534-3541
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2015.04.033
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aaptamines, marine spongean alkaloids, as anti-dormant mycobacterial substances. (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Arai, C. Han, Y. Yamano, A. Setiawan M. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Nat. Med. 巻: 68 号: 2 ページ: 372-376
  • DOI: 10.1007/s11418-013-0811-y
  • NAID: 40020023317
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of target protein of agelasine D, a marine spongean diterpene alkaloid, as an anti-dormant mycobacterial substance. (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Arai, Y. Yamano, A. Setiawan, M. Kobayashi
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 15 号: 1 ページ: 117-123
  • DOI: 10.1002/cbic.201300470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Marine derived fungal sesterterpenes, ophiobolins, inhibit biofilm formation of Mycobacterium species. (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Arai, H. Niikawa, M. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Nat. Med. 巻: 67 号: 2 ページ: 271-275
  • DOI: 10.1007/s11418-012-0676-5
  • NAID: 40019608927
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potent growth inhibitory activity of (±)-platencin towards multi-drug-resistant and extensively drug-resistant Mycobacterium tuberculosis. (2013)
  • 著者名/発表者名: G.A.I. Moustafa, S. Nojima, Y. Yamano, A. Aono, M. Arai, S. Mitarai, T. Tanaka, T. Yoshimitsu
  • 雑誌名: Med. Chem. Comm. 巻: 4 号: 4 ページ: 720-723
  • DOI: 10.1039/c3md00016h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neamph°lide B, new cyclic depsipeptide, as an anti-dormant mycoba cterial substance from a Japanese marine sponge of Neamphius sp. (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamano
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem.Lett. 巻: 22(14) ページ: 4877-4881
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stylissamide X, a new proline-rich cyclic octapeptide as an inhibitor of cell migration, from an Indonesian marine sponge of Stylissa sp. (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Arai
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett 巻: 22(4) ページ: 1818-1821
  • 査読あり
• [学会発表] Phenotypic screeningによる活性天然物探索と新規薬剤標的の開拓 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒井雅吉
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸学院大学（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] 海洋由来放線菌が産生するnybomycinの潜在性結核菌に対する抗菌活性とその作用メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: ◯神谷謙太朗，住井裕司，申多英，Patamaporn Pruksakorn，韓智秀，古徳直之，小林資正
  • 学会等名: 日本生薬学会第61年会
  • 発表場所: 福岡大学薬学部（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Phenotypic Screening and Chemical Biology for Exploring New Medicinal Seeds and Drug Targets (2014)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Arai
  • 学会等名: The 8th JSP-CCTCNM-KSP Joint Symposium on Pharmacognosy
  • 発表場所: 福岡大学薬学部（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2014-09-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 病態部位の微小環境で作用する活性天然物の探索とその標的分子の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井 雅吉
  • 学会等名: All Kitasato Project Study (AKPS) 共同研究最終報告会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 潜在性結核菌に有効な海綿由来テトラミン酸melophlin類の抗菌活性とその標的分子の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 神谷 謙太朗
  • 学会等名: 日本薬学会第１３４年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 海綿由来ジテルペンアルカロイドagelasine類の潜在性結核菌に対する抗菌活性とその標的分子の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒井雅吉
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 抗結核作用を有する天然有機化合物の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒井雅吉
  • 学会等名: 岡山大学 難治性感染症を標的とした創薬研究教育推進事業
  • 発表場所: 岡山大学薬学部(岡山)
  • 年月日: 2013-02-08
• [学会発表] Phenotypic screeningによる医薬シーズ探索と標的分子の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒井 雅吉
  • 学会等名: 第４８回天然物談話会
  • 発表場所: 滋賀
  • 招待講演
• [学会発表] Search for anti-dormant mycobacterial substances from marine organisms and analysis of their target molecules. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Arai
  • 学会等名: JSPS Vietnam-Japan Joint Symposium
  • 発表場所: Osaka
  • 招待講演
• [学会発表] 潜在性結核菌に有効なジテルペンアルカロイドagelasine Dの結合タンパク質の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林 資正
  • 学会等名: 日本生薬学会第６０回年会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] 病態の体内微小環境で機能する活性天然物の探索とその標的分子の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒井 雅吉
  • 学会等名: 日本生薬学会第６０回年会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] 海綿由来テトラミン酸melophlin類の潜在性結核菌に対する抗菌活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒井 雅吉
  • 学会等名: 第６３回日本薬学会近畿支部大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 海洋生物由来の抗潜在性結核物質の探索とその作用メカニズム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山野喜
  • 学会等名: 第19回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学会館(大阪)
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] 潜在性結核菌に有効な抗菌物質の探索とゲノムDNAライブラリーを利用する標的分子の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒井雅吉
  • 学会等名: 第54回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 東京農業大学 世田谷キャンパス(東京)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 海綿由来ジテルペンアルカロイドagelasine類の抗潜在性結核活性とその標的分子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒井雅吉
  • 学会等名: 日本生薬学会 第59回年会
  • 発表場所: かずさアカデミアパーク(千葉)
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] 海洋由来真菌が産生するセスタテルペンophiobolin類のbiof ilm形成阻害活性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林資正
  • 学会等名: 日本生薬学会 第59回年会
  • 発表場所: かずさアカデミアパーク(千葉)
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] Search for anti-dormant mycobacterial substances from marine sponges and analysis of their action-mechanism. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshi Yamano
  • 学会等名: The 7th Seoul-Kyoto-Osaka Joint Symposium on Pharmaceutical Sciences for Young Scientists
  • 発表場所: 京都大学薬学部(京都)
  • 年月日: 2012-05-25
• [図書] Search for New Medicinal Seeds from Marine Organisms. In; Chembiomol ecular Science : at the Frontier of Chemist and Biology (2013)
  • 著者名/発表者名: M, Kobayashi
  • 総ページ数: 325
  • 出版者: Springer-Verlag GmbH
• [備考] 大阪大学大学院 薬学研究科 天然物化学分野 ホームページ
  • URL: http://www.phs.osaka-u.ac.jp/homepage/b012/
• [備考] 大阪大学大学院 薬学研究科 天然物化学分野
  • URL: http://www.phs.osaka-u.ac.jp/homepage/b012/
• [備考]
  • URL: http://www.phs.osaka-u.ac.jp/homepage/b012/