ポルフィリン合成を標的とした抗マラリア薬の開発

• 研究課題/領域番号: 25660088
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物有機化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 和地 正明 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (90192822)
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: アラレマイシン / 抗マラリア薬 / ポルフィリン / 5-アミノレブリン酸 / ポルフォビリノーゲン合成酵素 / hemA / ALAS / hemB / マラリア / 阻害剤 / PBGS

研究成果の概要

アラレマイシンをリード化合物として19種類の誘導体を合成した。大腸菌hemB欠損株を宿主として、マラリア原虫を含む様々な生物種由来のPBGSの異種発現系を構築した。構築した株を用いてアラレマイシンおよび誘導体の感受性を調べた結果、PBGSの由来によって感受性が異なることが判明した。
アラレマイシン生産菌のゲノム解析を行ったところ、２つのALA生合成酵素ホモログの遺伝子hemAとALASが見出された。ALA要求性変異株の相補性試験により、hemAがALAの合成を担うことが明らかとなった。一方、ALASはその下流の３つの遺伝子とともにアラレマイシン生合成に関与していることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Degradation of benzotrifluoride via the dioxygenase pathway in Rhodococcous sp. 065240 (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Yano, Masaaki Wachi, Sakiko Tsuchida, Tomoya Kitazume, Noritaka Iwai
  • 雑誌名: Bioscience, biotechnology, and Biochemistry 巻: 79 号: 3 ページ: 496-504
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.982502
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High crude violacein production from glucose by Escherichia coli engineered with interactive control of tryptophan pathway and violacein biosynthetic pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fang, M.Y., Zhang, C., Yang, S., Cui, J.Y., Jiang, P.X., Lou, K., Wachi, M., Xing, X.H.
  • 雑誌名: Microb. Cell Fact. 巻: 14 号: 1 ページ: 8-8
  • DOI: 10.1186/s12934-015-0192-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] <small>L</small>-Glutamate Secretion by the N-Terminal Domain of the <i>Corynebacterium glutamicum</i> NCgl1221 Mechanosensitive Channel (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamashita C., Hashimoto K., Kumagai K., Takada A., Kawasaki H. and Wachi M
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 5 ページ: 1008-1013
  • DOI: 10.1271/bbb.120988
  • NAID: 10031177589
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] A role of the transcriptional regulator LldR (NCgl2814) in glutamate metabolism under biotin-limited conditions in <i>Corynebacterium glutamicum</i> (2013)
  • 著者名/発表者名: Supkulsutra T, Maeda T, Kumagai K, Wachi M.
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 59 号: 3 ページ: 207-214
  • DOI: 10.2323/jgam.59.207
  • NAID: 130004802243
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Secondary Structure in the 5' Untranslated Region of <i>adhE</i> mRNA Required for RNase G-Dependent Regulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito K, Hamasaki K, Kayamori A, Nguyen PA, Amagai K, Wachi M.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 12 ページ: 2473-2479
  • DOI: 10.1271/bbb.130618
  • NAID: 130003381972
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [学会発表] 抗生物質アラレマイシンの生合成経路 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森ひかる、岩井伯隆、和地正明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] アラレマイシン生産菌Streptomyces sp. A012304ノポルホビリノーゲン合成酵素の特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田沙蘭、岩井伯隆、和地正明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Treasure hunting: Screening of antibiotics with a new target of action (2015)
  • 著者名/発表者名: Wachi, M.
  • 学会等名: 56th international symposium of the Korean Society of Life Science
  • 発表場所: Changwon, Korea
  • 年月日: 2015-08-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] アラレマイシン生産菌Streptomyces sp. A012304の2種類の5-アミノレブリン酸合成遺伝子の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩井伯隆、森ひかる、和地正明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] アラレマイシン生産菌の２つのALA生合成酵素ホモログの機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森ひかる、岩井伯隆、和地正明
  • 学会等名: 第9回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-06 – 2015-03-08
• [学会発表] 大腸菌hemB欠損株を宿主としたPBGS異種発現によるアラレマイシン感受性の評価系の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢野寛明、岩井伯隆、和地正明
  • 学会等名: 日本生物工学会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Role of NCgl1221 mechanosnstive channel in glutamate production by Corynebacterium glutamicum. (2013)
  • 著者名/発表者名: Wachi M, Yamashita C.
  • 学会等名: Genetics of Industrial Microorganisms
  • 発表場所: Cancum, Mexico
• [学会発表] Screening for inhibitors of Hfq-mediated RNA metabolism. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takada A, Wachi M.
  • 学会等名: Genetics of Industrial Microorganisms
  • 発表場所: Cancum, Mexico