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特異な化学構造をもつ海洋産リポペプチドの生合成機構解明に基づく人工誘導体生産

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 17H05450
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

末永 聖武  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60273215)

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
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードリポペプチド / ミンナミドA / 立体化学 / 構造決定 / ゲノムDNA / 生合成遺伝子 / 生合成機構 / 海洋シアノバクテリア / 立体構造決定 / ミンアミドA / 人工誘導体
研究実績の概要

未決定であったミンナミドA脂肪酸部の立体構造決定を行った。ミンナミドAの部分酸加水分解により得られた脂肪酸部から、2種の環状エーテル誘導体を調製し、1H NMRの結合定数と NOESY相関の解析により、2個の2級メチル基(C5位およびC13位)の立体化学を決定した。残るC9位の第2級メチル基の立体化学を決定するため、脂肪酸部の9位に関する可能な2種のジアステレオマーを合成した。1H NMRの比較により、C9位の立体化学をSと決定することができ、これにより、ミンナミドAの絶対立体構造を完全に決定することに成功した。さらに、ミンナミドAの細胞毒性発現機構に関する研究を行い、ミンナミドAが誘導する細胞死には、銅イオンが関わる過酸化脂質の蓄積が関係していることがわかった。
ミンナミドを産生するシアノバクテリアOkeania hirsutaの実験室における培養を検討するため、必要な生のシアノバクテリアを採集するべく、本年度も沖縄県水納島へ出かけ採集を試みたが、目的のシアノバクテリアを見つけることができなかった。前年度に同じユレモ科のシアノバクテリア (Moorea bouillonii)をモデルに用いて、ゲノム抽出法を確立したので、極少量だけ保存してあったOkeania hirsutaについてゲノムDNAを抽出した。得られたゲノムDNAは微量であったが、純度が良いものが得られたことが確認できたので、次世代シークエンサーによる配列解析を行った。解析を進めているが、現在のところ、ミンナミドAの生合成遺伝子クラスターの発見には至っていない。

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

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Minnamide A, a Linear Lipopeptide from the Marine Cyanobacterium Okeania hirsuta2019

    • 著者名/発表者名
      Sumimoto Shimpei、Kobayashi Masayuki、Sato Rio、Shinomiya Seiichi、Iwasaki Arihiro、Suda Shoichiro、Teruya Toshiaki、Inuzuka Toshiyasu、Ohno Osamu、Suenaga Kiyotake
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 4 ページ: 1187-1190

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00135

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structure and biological activity of polyketide-peptide hybrid compounds from marine cyanobacteria2019

    • 著者名/発表者名
      Kiyotake Suenaga
    • 学会等名
      The 3rd Joint Conference Keio & Kaohsiung Medical University Keio University, Yokohama
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 海洋産リポペプチドMinnamide AにおけるC-9位メチル基の合成的手法による絶対立体配置の決定2019

    • 著者名/発表者名
      小林正幸・佐藤理央・澄本慎平・四宮誠一・照屋俊明・岩﨑有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会(甲南大学岡本キャンパス)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 海洋産シアノバクテリア由来リポペプチドMinnamide Aの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤理央・末永聖武・澄本慎平
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会(甲南大学岡本キャンパス)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structure and synthetic study of lipopeptides, isolated from marine cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Sumimoto, Daisuke Ojima, Masayuki Kobayashi, Seiichi Shinomiya, Arihiro Iwasaki, Toshiaki Teruya, Kiyotake Suenaga
    • 学会等名
      2018 International Conferenece on Frontier Chemistry and Life Sciences, Kaohsiung Medical University, Kaohsiung
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Isolation, structure determination, and total synthesis of bioactive compounds from marine cyanobacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyotake Suenaga
    • 学会等名
      Inner Mongolia University, Hohhot
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Isolation, structure determination, and total synthesis of bioactive compounds from marine cyanobacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyotake Suenaga
    • 学会等名
      Ordos Institute of Technology, Ordos
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and Synthetic Study of Lipopeptides, isolated from Marine Cyanobacteria.2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyotake Suenaga
    • 学会等名
      30th IUPAC Symposium on the Chemistry of Natural Products, Athens, Greece
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A marine lipopeptide, minnamide A: Synthetic studies for assignment of the C-9 methyl stereochemistry.2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kobayashi, Shimpei Sumimoto, Seiichi Shinomiya, Toshiaki Teruya, Arihiro Iwasaki, Kiyotake Suenaga
    • 学会等名
      30th IUPAC Symposium on the Chemistry of Natural Products, Athens, Greece
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋産リポペプチドMinnamide Aの合成研究と立体化学の決定2018

    • 著者名/発表者名
      小林正幸・澄本慎平・四宮誠一・照屋俊明・岩﨑有紘・末永聖武
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会(日本大学船橋キャンパス)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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