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生合成リデザインによる非天然セスタテルペンの創製研究

公募研究

研究領域生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学
研究課題/領域番号 17H05429
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関神奈川大学 (2018)
東京大学 (2017)

研究代表者

岡田 正弘  神奈川大学, 工学部, 教授 (40377792)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードセスタテルペン / 生合成 / テルペン
研究実績の概要

糸状菌の細胞融合を用いてゲノムシャッフルによる二次代謝産物の生合成マシナリーを改変することにより、非天然物を創製することにした。まずはモデル実験として、麹菌Aspergillus oryzae NSAR1株と、栄養要求性株A. oryzae ΔpyrG株またはA. oryzae ΔadeB株を用いて細胞壁を取り除いたプロトプラストを作成後、PEG法を用いて細胞融合を行った。得られた細胞融合推定株5株に対して、培養物を分析したところ、残念ながら、特に新しい二次代謝産物が得られることはなかった。また、同様の手法を用いて、ペニシリウム属P. islandicum Sopp NBRC 6964株とP. rugulosum Thom NBRC 6965株を用いて細胞融合を行った結果、表現系が親株とは異なる細胞融合推定株5株が得られた。
一方で、PEG法を用いた細胞融合と比較すると、電気パルスによる細胞融合の方が、融合率や、再現性、および操作の簡便性に優れているために、エレクトロポレーションを用いた細胞融合も検討した。使用する菌としては、放線菌のKitasatospora purpeofusca、Streptomyces bottropensis、S. avermitilisをそれぞれ用いた。表現系が親株とは大きく異なる菌株は得られなかったものの、代謝産物が異なった菌株が得られた。現在、代謝産物のプロファイルについての再現性を見ているところである。また、薬剤耐性株に対しても同様の操作を行う予定である。さらに、枯草菌Bacillus subtilisとB. mojavensisを用いた細胞融合も行った。こちらについては親株とは異なる融合株が得られたかどうかを調べているところである。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A Tryptophan Prenyltransferase with Broad Substrate Tolerance from Bacillus subtilis subsp. natto2018

    • 著者名/発表者名
      Abe Ikuro、Sugita Tomotoshi、Okada Masahiro、Nakashima Yu、Tian Tian
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 19 号: 13 ページ: 1396-1399

    • DOI

      10.1002/cbic.201800174

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of Chimeric αβγ Diterpene Synthases Possessing both Type?II Terpene Cyclase and Prenyltransferase Activities2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhashi Takaaki、Okada Masahiro、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 18 号: 21 ページ: 2104-2109

    • DOI

      10.1002/cbic.201700445

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mycolic Acid Containing Bacterium Stimulates Tandem Cyclization of Polyene Macrolactam in a Lake Sediment Derived Rare Actinomycete2017

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shotaro、Okada Masahiro、Awakawa Takayoshi、Asamizu Shumpei、Onaka Hiroyasu、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 18 ページ: 4992-4995

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b02508

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanistic Characterization of Two Chimeric Sesterterpene Synthases from Penicillium2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhashi Takaaki、Rinkel Jan、Okada Masahiro、Abe Ikuro、Dickschat Jeroen S.
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 23 号: 42 ページ: 10053-10057

    • DOI

      10.1002/chem.201702766

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Combinatorial Biosynthesis of (+)-Daurichromenic Acid and Its Halogenated Analogue2017

    • 著者名/発表者名
      Okada Masahiro、Saito Kai、Wong Chin Piow、Li Chang、Wang Dongmei、Iijima Miu、Taura Futoshi、Kurosaki Fumiya、Awakawa Takayoshi、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 12 ページ: 3183-3186

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01288

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of pyridinium with three indole moieties as an antimicrobial agent2017

    • 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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 納豆のネバネバを誘導する修飾ペプチドフェロモンの構造2017

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘, 阿部郁朗
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 75 ページ: 508-511

    • NAID

      40021404450

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ComXnattoフェロモンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プレニル基転移酵素と II 型テルペン環化酵素の活性を併せ持つキメラ型酵素の同定2018

    • 著者名/発表者名
      三橋 隆章, 岡田 正弘, 阿部 郁朗
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 糸状菌メロテルペノイドの複雑骨格構築に関わるα-ケトグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼの構造機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      中嶋 優, 森 貴裕, 淡川孝義, 星野翔太郎, 岡田正弘, 千田美紀, 千田俊哉, 阿部 郁朗
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規炭素骨格を有するセスタテルペノイドの探索2017

    • 著者名/発表者名
      三橋隆章, 岡田 正弘, Jeroen S. Dickschat, 阿部郁朗
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Post-translationally modified quorum sensing pheromone from Bacillus subtilis subsp. natto2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Okada
    • 学会等名
      The joint meeting of the 33rd annual meeting of the ISCE and the 9th meeting of the APACE (2017 ISCE/APACE)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] ペプチドライブラリーの製造方法2018

    • 発明者名
      菅裕明, 後藤佑樹, 阿部郁朗, 岡田正弘, 井上澄香
    • 権利者名
      菅裕明, 後藤佑樹, 阿部郁朗, 岡田正弘, 井上澄香
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-196102
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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