海綿由来生物活性物質の生合成遺伝子の収集調査と生合成機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26303005
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 阿部 郁朗 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (40305496)
• 研究分担者: 脇本 敏幸 北海道大学, 薬学研究院, 教授 (70363900)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: 海洋天然物 / 生合成遺伝子 / 海綿動物 / 共生菌 / 採集調査 / 海洋天然薬物

研究成果の概要

太平洋域の海綿を採集調査し、生合成遺伝子を単離、比較検討することにより、その生合成機構を解明し、天然物の構造多様性の起原を探った。また同時に、これら海綿に共通の生産菌が存在する可能性について検証し、物質生産に秀でた共生菌の分布の普遍性を調査した。その結果、太平洋域の海洋生物資源の重要性が示され、今後の医薬品開発に多大な貢献が期待された。

研究成果

• [国際共同研究] ヤンゴン大学(ミャンマー)
• [国際共同研究] ＬＩＰＩ/バンドン工科大学(インドネシア)
• [国際共同研究] マレーシア大学ＵＫＭ(マレーシア)
• [国際共同研究] Jinan大学/北京医薬大(中国)
• [国際共同研究] フリンダース大学(オーストラリア)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] The Indonesian Institute of Sciences(インドネシア)
• [国際共同研究] フリンダース大学(オーストラリア)
• [国際共同研究] フエ医科薬科大学(ベトナム)
• [国際共同研究] ヤンゴン大学(ミャンマー)
• [雑誌論文] Two new pyrrolo-2-aminoimidazoles, Clathriroles A and B, from marine sponge, Clathria prolifera collected in Myanmar (2018)
  • 著者名/発表者名: Woo, S.-Y., Win, N. N., Wong, C. P., Ito, T., Hoshino, S., Ngwe, H., Aye, A. A., Han, N., Zhang, H., Hayashi, F., Abe, I., Morita, H.
  • 雑誌名: J. Nat. Med., 巻: 72 号: 3 ページ: 803-807
  • DOI: 10.1007/s11418-018-1205-y
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Umezawamides, new bioactive polycyclic tetramate macrolactams isolated from a combined-culture of Umezawaea sp. and mycolic acid-containing bacterium (2018)
  • 著者名/発表者名: Hoshino Shotaro、Wong Chin Piow、Ozeki Masahiro、Zhang Huiping、Hayashi Fumiaki、Awakawa Takayoshi、Asamizu Shumpei、Onaka Hiroyasu、Abe Ikuro
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 71 号: 7 ページ: 653-657
  • DOI: 10.1038/s41429-018-0040-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tetrahydrofuran lignans: Melanogenesis inhibitors from Premna integrifolia wood collected in Myanmar (2018)
  • 著者名/発表者名: Win Nwet Nwet、Woo So-Yeun、Ngwe Hla、Prema、Wong Chin Piow、Ito Takuya、Okamoto Yasuko、Tanaka Masami、Imagawa Hiroshi、Asakawa Yoshinori、Abe Ikuro、Morita Hiroyuki
  • 雑誌名: Fitoterapia 巻: 123 ページ: 308-313
  • DOI: 10.1016/j.fitote.2018.03.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of pyridinium with three indole moieties as an antimicrobial agent (2017)
  • 著者名/発表者名: Okada, M., Sugita, T., Wong, C. P., Wakimoto, T., Abe, I.
  • 雑誌名: J. Nat. Prod., 巻: 80 号: 4 ページ: 1205-1209
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b01152
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Total synthesis of theonellapeptolide Id (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuranaga, T., Enomoto, A., Tan, H., Fujita, K., Wakimoto, T.
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 19 号: 6 ページ: 1366-1369
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b00249
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3,5-Dimethylorsellinic Acid Derived Meroterpenoids from Penicillium chrysogenum MT-12, an Endophytic Fungus Isolated from Huperzia serrata (2017)
  • 著者名/発表者名: Qi Bowen、Liu Xiao、Mo Ting、Zhu Zhixiang、Li Jun、Wang Juan、Shi Xiaoping、Zeng Kewu、Wang Xiaohui、Tu Pengfei、Abe Ikuro、Shi Shepo
  • 雑誌名: Journal of Natural Products 巻: 80 号: 10 ページ: 2699-2707
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.7b00438
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Labdane diterpenoids from Curcuma amada rhizomes collected in Myanmar and their antiproliferative activities (2017)
  • 著者名/発表者名: Win Nwet Nwet、Ito Takuya、Ngwe Hla、Win Yi Yi、Prema、Okamoto Yasuko、Tanaka Masami、Asakawa Yoshinori、Abe Ikuro、Morita Hiroyuki
  • 雑誌名: Fitoterapia 巻: 122 ページ: 34-39
  • DOI: 10.1016/j.fitote.2017.08.006
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Metagenomic analysis of the sponge Discodermia reveals the production of the cyanobacterial natural product kasumigamide by 'Entotheonella' (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, Y., Egami, Y., Kimura, M., Wakimoto, T., Abe, I.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 11 号: 10 ページ: e0164468-e0164468
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0164468
  • NAID: 120005893293
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Calyculin: Nature’s way of making the sponge-derived cytotoxin (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Wakimoto, Y. Egami, I. Abe
  • 雑誌名: Nat. Prod. Rep. 巻: 未定 号: 6 ページ: 751-760
  • DOI: 10.1039/c5np00123d
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sulfoureido lipopeptides from the marine sponge Discodermia kiiensis (2016)
  • 著者名/発表者名: Tan, K. C., Wakimoto, T., Abe, I.
  • 雑誌名: J. Nat. Prod. 巻: 79 号: 9 ページ: 2418-2422
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b00586
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 海綿共生微生物による生物活性物質の生産 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江上蓉子, 脇本敏幸, 阿部郁朗
  • 雑誌名: バイオインダストリー, 巻: 33 ページ: 11-17
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Production of indole antibiotics induced by exogenous gene derived from sponge metagenome (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeshige, Y. Egami, T. Wakimoto, I. Abe
  • 雑誌名: Mol. BioSyst. 巻: 11 号: 5 ページ: 1290-1294
  • DOI: 10.1039/c5mb00131e
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 海綿–共生微生物系の化学防御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 脇本敏幸, 江上蓉子, 阿部郁朗
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 53 号: 8 ページ: 497-499
  • DOI: 10.1271/kagakutoseibutsu.53.497
  • NAID: 130005165653
  • ISSN: 0453-073X, 1883-6852
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 海綿動物の化学防御を担う共生細菌 (2015)
  • 著者名/発表者名: 江上蓉子, 脇本敏幸, 阿部郁朗
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 34 ページ: 412-416
  • NAID: 40020416788
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] カイメンー共生バクテリア系の化学防御機 (2015)
  • 著者名/発表者名: 脇本敏幸, 阿部郁朗
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 34 ページ: 49-51
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] カイメンー共生バクテリア系の化学防御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 脇本敏幸, 阿部郁朗
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 73 ページ: 49-51
• [雑誌論文] Calyculin biogenesis from a pyrophosphate protoxin produced by a sponge symbiont (2014)
  • 著者名/発表者名: Wakimoto, T., Egami, Y., Nakashima, Y., Wakimoto,Y., Mori, T., Awakawa,T., Ito, T., Kenmoku, H., Asakawa, Y., Piel, J., Abe, I.
  • 雑誌名: Nature Chem. Biol. 巻: 10 号: 8 ページ: 648-655
  • DOI: 10.1038/nchembio.1573
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An environmental bacterial taxon with a large and distinct metabolic repertoire (2014)
  • 著者名/発表者名: Wilson, M. C., Mori, T., Ruckert, C., Uria, A. R., Helf, M. J., Takada, K., Gernert, C., Steffens, U. A. E., Heycke, N., Schmitt, S., Rinke, C., Helfrich, E. J. N., Brachmann, A. O., Gurgui, C., Wakimoto. T., Kracht, M., Crusemann, M., Hentschel, U., Abe, I., Matsunaga, S., Kalinowski, J., Takeyama, H., Piel, J.
  • 雑誌名: Nature 巻: 506 号: 7486 ページ: 58-62
  • DOI: 10.1038/nature12959
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phosphocalyculin C as a pyrophosphate protoxin of calyculin C in the marine sponge Discodermia calyx (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Egami, T. Wakimoto, I. Abe
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 24 号: 22 ページ: 5150-5153
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2014.10.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lipodiscamides A-C, new cytotoxic lipopeptides from the marine sponge Discodermia kiiensis (2014)
  • 著者名/発表者名: K. C. Tan, T. Wakimoto, I. Abe
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 16 号: 12 ページ: 3256-3259
  • DOI: 10.1021/ol501271v
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Revised structure of cyclolithistide A, a cyclic depsipeptide from the marine sponge Discodermia japonica (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tajima, T. Wakimoto, K. Takada, Y. Ise, I. Abe
  • 雑誌名: J. Nat. Prod. 巻: 77 号: 1 ページ: 154-158
  • DOI: 10.1021/np400668k
  • 査読あり
• [学会発表] Engineered Biosynthesis of Medicinal Natural Products (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikuro Abe
  • 学会等名: 34th International Conference on Natural Products 2018 (ICNP 2018)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Engineered Biosynthesis of Medicinal Natural Products (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikuro Abe
  • 学会等名: 8th CMDD Symposium on Marine Natural Products
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Redesigning Complex Natural Products Biosynthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: PSJ-AAPS Joint Symposium, Creation of Complex Functional Molecules by Rational Redesign of Biosynthetic Machineries
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2017-03-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 複雑骨格天然物の生合成マシナリーの解明と再設計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度京都大会シンポジウム、農芸化学から発信する次世代型天然物化学
  • 発表場所: 京都女子大（京都府・京都市）
  • 年月日: 2017-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Engineered Biosynthesis of Medicinal Natural Products (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: The 2nd International Conference on Herbal and Traditional Medicine (HTM2017)
  • 発表場所: Bangkok (Thailand)
  • 年月日: 2017-01-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 薬用天然物の生合成リデザイン (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: 理研シンポジウム、高磁場・高感度NMR利活用促進のための天然物分野における日中連携シンポジウム2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 薬用天然物の生合成工学に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: 日本生薬学会 第64回年会、生薬学会賞受賞講演
  • 招待講演
• [学会発表] Marine sponge-derived metagenomes/uncultured bacteria - a rich source of novel natural product biosynthetic genes (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Wakimoto
  • 学会等名: International Conference on Marine Biodiversity and Biotechnology (Jakarta, Indonesia)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Activated Chemical Defense of Japanese Marine Sponge Discodermia calyx (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Wakimoto
  • 学会等名: 2017 ISCE/APACE (Kyoto, Japan)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Activated Chemical Defense of a Sponge-microbe Association (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Wakimoto
  • 学会等名: University of Yangon (Yangon, Myanmar)
  • 招待講演
• [学会発表] メタゲノムマイニングによる海綿由来新規天然物の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 脇本敏幸
  • 学会等名: 理研シンポジウム、高磁場・高感度NMR利活用促進のための天然物分野における 日中連携シンポジウム2017
  • 招待講演
• [学会発表] Engineered Biosynthesis of Medicinal Natural Products (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: 2016 Mogan Mountain International Summit on Green Pharmaceuticals
  • 発表場所: Hangzhou (China)
  • 年月日: 2016-11-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Multifunctional Oxygenases Involved in Complex Natural Products Biosynthesis (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: Cytochrome P450 Biodiversity & Biotechnology 2016
  • 発表場所: Vancouver (Canada)
  • 年月日: 2016-07-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Activated Chemical Defense of a Sponge-Microbe Association (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Wakimoto
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Marine Natural Products
  • 発表場所: Ventura, USA
  • 年月日: 2016-03-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Activated Chemical Defense of a Sponge-Microbe Association (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Wakimoto
  • 学会等名: PACIFICHEM2015
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Engineered Biosynthesis of Medicinal Natural Products (2015)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: International Conference on Natural Products 2015
  • 発表場所: Johor Bahru, Malaysia
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-25
  • 招待講演
• [学会発表] Calyculin Biogenesis from a Pyrophosphate Protoxin Produced by a Sponge Symbiont (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: Flinders University Lecture Series
  • 発表場所: Flinders Univ, Australia
  • 年月日: 2014-11-24 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] Calyculin Biogenesis from a Pyrophosphate Protoxin Produced by a Sponge Symbiont (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: International Symposium on Marine Biotechnology and Ocean Conservation
  • 発表場所: Surya Univ, Indonesia
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] Engineered Biosynthesis of Medicinal Natural Products (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部郁朗
  • 学会等名: 9th International Symposium on Chromatography of Natural Product
  • 発表場所: Lubrin, Poland
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-29
  • 招待講演
• [備考] 東京大学大学院薬学系研究科天然物化学教室
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~tennen/head.htm
• [備考] 東京大学大学院薬学系研究科天然物化学教室ホームページ
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~tennen/head.htm
• [備考] 東京大学大学院薬学系研究科天然物化学教室ホームページ
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~tennen/publications.html