未利用遺伝子のエピジェネティックな発現制御を介する糸状菌二次代謝物の創生

• 研究課題/領域番号: 25293022
• 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: 天然資源系薬学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大島 吉輝 東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (00111302)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 糸状菌 / 未利用生合成遺伝子 / 天然物創出 / ケミカルエピジェネティクス / 二次代謝物 / エピジェネティクス / 構造多様性 / 天然物 / 未利用遺伝子 / エピジェネシス / 化学変換 / ケミカルスペース

研究成果の概要

本研究では、ケミカルエピジェネティクスを用い糸状菌の新規天然物を探索して、シャクヤク葉内生菌から新規ベンゾフェノン、アロエ葉内生菌から新規脂肪族ポリケタイドを単離した。また、Chaetomium属菌から得られる天然物の生合成系をターゲットとして、その中間体の生合成に関わる遺伝子を異種発現させる方法および単離した中間体を化学変換する方法を組み合わせて、40種以上の擬天然型化合物を創生した。なお、上記化合物の薬理作用を検討したところ、現在有効な治療薬がないアデノウイルスに対して抗ウイルス作用を示す化合物が見出された。

研究成果

• [雑誌論文] Use of a Biosynthetic Intermediate to Explore the Chemical Diversity of Pseudo-natural Fungal Polyketides (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Asai*, K. Tsukada, S. Ise, N. Shirata, M. Hashimoto, I. Fujii, K. Gomi, K. Nakagawara, E. N. Kodama, Y, Oshima
  • 雑誌名: Nature Chem. 巻: 7 号: 9 ページ: 737-743
  • DOI: 10.1038/nchem.2308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Benzophenones from an Endophytic Fungus, Graphiopsis chlorocephala, from Paeonia lactiflora Cultivated in the Presence of an NAD+-Dependent HDAC Inhibitor (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Asai, S. Otsuki, H. Sakurai, K.Yamashita, T. Ozeki, Y. Oshima
  • 雑誌名: Org.Lett 巻: 15 号: 8 ページ: 2058-2061
  • DOI: 10.1021/ol400781b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures and absolute configurations of short-branched fatty acid dimers from an endophytic fungus of Aloe arborescens (2013)
  • 著者名/発表者名: Teigo Asai, Sae Otsuki, Tohru Taniguchi, Kenji Monde, Kouwa Yamashita, Hiroaki Sakurai, Tomoji Ozeki and Yoshiteru Oshima
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 54 ページ: 3402-3405
  • 査読あり
• [雑誌論文] An epigenetic modifier enhances the production of anti-diabetic and anti-inflammatory sesquiterpenoids from Aspergillus sydowii (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. M. Chung, C. K. Wei, D. W. Chuang, M. E. Shazly, C. T. Hsieh, T. Asai, Y. Oshima, T. J. Hsieh, T. L. Hwang, Y. C. Wu, F. R. Chang
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem 巻: 21 号: 13 ページ: 3866-3872
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.04.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structurally Diverse Chaetophenol Productions Induced by Chemically Mediated Epigenetic Manipulation of Fungal Gene Expression (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Asai, T. Yamamoto, N. Shirata, T. Taniguchi, K. Monde, I. Fujii, K. Gomi, Y. Oshima
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 15 号: 13 ページ: 3346-3349
  • DOI: 10.1021/ol401386w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suberoylanilide Hydroxamic Acid, a Histone Deacetylase Inhibitor, Induces the Production of Anti-inflammatory Cyclodepsipeptides from Beauveria felina (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. M. Chung, M. E. Shazly, D. W. Chuang, T. L. Hwang, T. Asai, Y. Oshima, M. L. Ashour, Y. C. Wu, F. R. Chang
  • 雑誌名: J. Nat. Prod. 巻: 76 号: 7 ページ: 1260-1266
  • DOI: 10.1021/np400143j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures of Spiroindicumides A and B, Unprecedented Carbon Skeletal Spirolactones, and Determination of the Absolute Configuration by Vibrational Circular Dichroism Exciton Approach. (2013)
  • 著者名/発表者名: Teigo Asai, Tohru Taniguchi, Takashi Yamamoto, Kenji Monde, Yoshiteru Oshima
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 15 号: 17 ページ: 4320-4323
  • DOI: 10.1021/ol401741z
  • 査読あり
• [雑誌論文] ケミカルエピジェネティクスによる未利用生合成遺伝子の活用と多様な天然物の創出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅井禎吾, 大島吉輝
  • 雑誌名: ファルマシア 巻: 50 ページ: 112-116
  • NAID: 130005143935
• [学会発表] 天然物化学の再興を目指して：ケミカルエピジェネティクスと天然物の創出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大島吉輝
  • 学会等名: 創薬懇話会2015 in 徳島
  • 発表場所: 鳴門
  • 年月日: 2015-07-02
  • 招待講演
• [学会発表] 糸状菌の休眠遺伝子をいかにして“ものとり”に活用するか：二次代謝誘導と天然物探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅井禎吾
  • 学会等名: 第20回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-06
  • 招待講演
• [学会発表] 身近な生物に内生する多様な糸状菌を資源とした新規天然物探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 布木純
  • 学会等名: 第20回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-06
• [学会発表] Chaetophenol類の生合成中間体を活用したポリケタイド分子多様性の拡大 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塚田健人
  • 学会等名: 第20回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-06
• [学会発表] Chaetomium indicumの休眠遺伝子を活用した新規二次代謝物の獲得 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤史織
  • 学会等名: 第20回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-06
• [学会発表] 糸状菌NR-PKSが生合成する芳香族ポリケタイドを起点とした (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅井禎吾
  • 学会等名: 第56回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-17
• [学会発表] Chaetophenol 類の生合成とエピジェネティック制御に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅井禎吾，白田直樹，森田峻太郎，塚田健人，藤井勲，五味勝也，大島吉輝
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] ツツジ科植物内生糸状菌を資源とした新規天然物の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大槻 紗恵，浅井禎吾，山下幸和，大島吉輝
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] エピジェネティックな二次代謝活性化法を利用するイチイ内生糸状菌からの新規生物活性物質の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 布木純，浅井禎吾，山下幸和，河治久実，児玉栄一，大島吉輝
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 糸状菌の単純芳香族ポリケタイドから複雑な二量化ポリケタイドの創生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塚田健人，浅井禎吾，白田直樹，藤井勲，五味勝也，大島吉輝
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [備考] 東北大学大学院薬学研究科 医薬資源化学分野
  • URL: http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~shigen/lab/index.html
• [備考] 東北大学大学院 医薬資源化学分野
  • URL: http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~shigen/lab/index.html
• [備考] 東北大学大学院薬学研究科 医薬資源化学分野
  • URL: http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~shigen/lab/index.html