NPPlotと微生物代謝産物フラクションライブラリーを利用した新規化合物の探索

• 研究課題/領域番号: 26450148
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物有機化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 野川 俊彦 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40462717)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 微生物代謝産物 / フラクションライブラリー / スペクトルデータベース / NPPlot

研究成果の概要

微生物培養液より新規二次代謝産物を探索する方法の構築と、それを利用した新規化合物の単離を目的として以下の４項目について本研究課題を遂行した。（１）フラクションライブラリーの作製、（２）ライブラリーのPDA-LC/MS分析、（３）スペクトルデータベースNPPlotの構築、（４）ライブラリーからの新規化合物探索。始めに放線菌および糸状菌の30L規模培養液より約2000フラクションを作製した。そのLC/MS分析を行いNPPlotを作成した。これを利用してライブラリーより新規化合物を探索した。結果を学会にて報告するとともに学術論文として発表した。本研究により本方法の有効性を確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] RK-144171, a new benadrostin derivative produced by Streptomyces sp. RK88-1441. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jang JP, Takahashi S, Futamura Y, Nogawa T, Jang JH, Ahn JS, Osada H
  • 雑誌名: J Antibiot 巻: 70 号: 1 ページ: 102-104
  • DOI: 10.1038/ja.2016.65
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Opantimycin A, a new metabolite isolated from Streptomyces sp. RK88-1355 (2017)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T, Okano A, Lim CL, Futamura Y, Shimizu T, Takahashi S, Ibrahim D, Osada H
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 70 ページ: 222-225
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trachyspic acid 19-butyl ester, a new inhibitor of Plk1 polo box domain-dependent recognition from uncharacterized fungus RKGS-F2684. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T, Ogita N, Futamura Y, Negishi S, Watanabe N, Osada H
  • 雑誌名: J Antibiot 巻: 70 号: 5 ページ: 705-707
  • DOI: 10.1038/ja.2016.167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octaminomycins A and B, Cyclic Octadepsipeptides Active against Plasmodium falciparum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jang JP, Nogawa T, Futamura Y, Shimizu T, Hashizume D, Takahashi S, Jang JH, Ahn JS, Osada H
  • 雑誌名: J Nat Prod 巻: 80 号: 1 ページ: 134-140
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b00758
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Stachybotrysin, an Osteoclast Differentiation Inhibitor from the Marine-Derived Fungus Stachybotrys sp. KCB13F013. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kim JW, Ko SK, Kim HM, Kim GH, Son S, Kim GS, Hwang GJ, Jeon ES, Shin KS, Ryoo IJ, Hong YS, Oh H, Lee KH, Soung NK, Hashizume D, Nogawa T, Takahashi S, Kim BY, Osada H, Jang JH, Ahn JS
  • 雑誌名: J Nat Prod 巻: 79 号: 10 ページ: 2703-2708
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b00641
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Unantimycin A, a new neoantimycin analog isolated from a microbial metabolite fraction library (2016)
  • 著者名/発表者名: Lim CL., Nogawa T., Okano A., Futamura Y., Kawatani M., Takahashi S. Ibrahim D., Osada H.
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: AOP 号: 6 ページ: 456-458
  • DOI: 10.1038/ja.2015.124
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of middle chain fatty acyl-CoA ligase responsible for the biosynthesis of 2-alkylmalonyl-CoA for polyketide extender unit (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa T., Takahashi S., Kawata A., Panthee S., Hayashi T., Shimizu T., Nogawa T., Osada H.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 45 ページ: 26994-27011
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.677195
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] RK-270A-C, new oxindole derivatives isolated from a microbial metabolites fraction library of Streptomyces sp. RK85-270. (2015)
  • 著者名/発表者名: Jang JP, Nogawa T, Uramoto M, Okano A, Futamura Y, Shimizu T, Takahashi S, Jang JH, Ahn JS, Osada H.
  • 雑誌名: J Antibiot (Tokyo) 巻: 68 号: 4 ページ: 293-295
  • DOI: 10.1038/ja.2014.141
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of malaria parasite growth by quinomycin A and its derivatives through DNA-intercalating activity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayase H, Watanabe N, Lim CL, Nogawa T, Komatsuya K, Kita K, Osada H.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 79 号: 4 ページ: 633-635
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.987205
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new enzyme involved in the control of the stereochemistry in the decalin formation during equisetin biosynthesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kato N, Nogawa T, Hirota H, Jang JH, Takahashi S, Ahn JS, Osada H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 460 号: 2 ページ: 210-215
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.03.011
  • NAID: 130007491120
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] NPPlot（Natural Products Plot）を活用した天然化合物の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦、長田裕之
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 52 ページ: 395-402
  • NAID: 130005072117
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structure-function analyses of cytochrome P450revI involved in reveromycin A biosynthesis and evaluation of the biological activity of its substrate, reveromycin T (2014)
  • 著者名/発表者名: Shunji Takahashi, Shingo Nagano, Toshihiko Nogawa, Naoki Kanoh, Masakazu Uramoto, Makoto Kawatani, Yoshitsugu Shiro, Hiroyuki Osada
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 289 号: 47 ページ: 32446-32458
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.598391
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Application of microbial and plant metabolites fraction library for a chemical biology study (2017)
  • 著者名/発表者名: Osada H, Nogawa T
  • 学会等名: RIKEN-USM URICAS Symposium 2017
  • 発表場所: マレーシア科学大学（マレーシア・ペナン）
  • 年月日: 2017-02-27
• [学会発表] Application of a fraction library for new metabolites search (2017)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T, Okano A, Otaka J, Osada H
  • 学会等名: CSRS-ITbM joint workshop
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県・名古屋）
• [学会発表] 放線菌Streptomyces sp. RK88-1355より単離した新規opantimycin Aの構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦、リム・チュンリャン、岡野亜紀子、二村友史、清水猛、高橋俊二、長田裕之
  • 学会等名: 第58回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 微生物フラクションライブラリーより単離した新規ネオアンチマイシン類延滞ウナンチマイシンAの構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦、Lim CL、岡野亜紀子、二村友史、川谷誠、高橋俊二、Ibrahim D、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] RK144171, a new benadrostin derivative produced by Streptomyces sp. RK88-1441 (2016)
  • 著者名/発表者名: Jang JP., Nogawa T., Takahashi S., Ahn JS., Osada H.
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Isolation of new metabolites from a microbial metabolites fraction library by NPPlot screening (2015)
  • 著者名/発表者名: NogawaT., Okano A., Jang JP., Shimizu T., Takahashi S., Osada H.
  • 学会等名: 環太平洋国際化学会儀
  • 発表場所: （アメリカホノルル）
  • 年月日: 2015-12-18
  • 国際学会
• [学会発表] フラクションライブラリーとスペクトルデータベースを利用した新規化合物探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦、Jang JP、Lim CL、岡野亜紀子、本郷やよい、中村健道、高橋俊二、長田裕之
  • 学会等名: 第63回質量分析総合討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場エポルカつくば（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-06-18
• [学会発表] Isolation of new cyclic depsipeptides from a microbial metabolites fraction library by NPPlot screening (2015)
  • 著者名/発表者名: Jang JP., Nogawa T., Hongo Y., Shimizu T., Okano A., Futamura Y., Takahashi S., Jang JH., Ahn JS., Osada H.
  • 学会等名: RIKEN-KRIBB Chemical Biology Joint Symposium
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2015-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] A microbial metabolites fraction library with NPPlot for discovery of new metabolites (2015)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T., Okano A., Lim CL., Osada H.
  • 学会等名: RIKEN-Max Plank Joint Research Center for Systems Chemical Biology The Fourth Symposium
  • 発表場所: 神戸ポートアイランドセンター（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-05-13
  • 国際学会
• [学会発表] 微生物代謝産物フラクションライブラリーとスペクトルデータベースを用いた新規化合物の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡野亜紀子、野川俊彦、高橋俊二、長田裕之
  • 学会等名: 第一回産総研・理研 触媒化学分野ジョイントワークショップ
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2015-04-27
• [学会発表] アルコール添加による新規リベロマイシン誘導体の創製と生合成機構の考察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦、高橋俊二、高木海、関山恭代、岡野亜紀子、川谷誠、清水猛、長田裕之
  • 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] Isolation of new cyclic depsipeptides from a microbial metabolites fraction library by NPPlot screening (2015)
  • 著者名/発表者名: Jang JP., Nogawa T., Hongo Y., Shimizu T., Okano A., Futamura Y., Takahashi S., Ahn JS., Osada H.
  • 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] マメ科植物クララSophora flavescensのLC/MSを用いたメタボロミクスによる産地比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長田麻由佳、野川俊彦、鈴木龍一郎、高橋俊二、白瀧義明、長田裕之
  • 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] Construction of a microbial metabolite fraction library with NPPlot for discovery of novel metabolites (2015)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T., Okano A., Lim CL., Takahashi S., Osada H.
  • 学会等名: Natural product discovery & development in the post genomic era
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2015-01-11 – 2015-01-14
• [学会発表] Verticilactam生合成遺伝子クラスターの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺井淳高、高橋俊二、野川俊彦、橋本絢子、新家一男、池田治生、川崎寿、長田裕之
  • 学会等名: 生物生産工学研究センターシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-12-08
• [学会発表] キノマイシン誘導体はDNA挿入活性で抗マラリア効果を示す (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊信元、早瀬大貴、Lim CL、野川俊彦、小松谷啓介、北潔、長田裕之
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神奈川（横浜）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 新規機能性成分探索に向けたじゃがいもフラクションライブラリーの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦
  • 学会等名: 次世代バレイショセミナー
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [学会発表] 微生物代謝産物フラクションライブラリーより単下新規環状デプシペプチドの構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦、Jang JP、本郷やよい、清水猛、浦本昌和、岡野亜紀子、二村友史、高橋俊二、Ahn JS、長田裕之
  • 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