| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04640
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
石橋 正己 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (90212927)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 天然物 / 放線菌 / 培養 / 動物細胞 / ノカルジア / Nocardia |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放線菌には二次代謝産物の産生に関する生合成遺伝子が多数存在するもののそれら遺伝子の多くは通常休眠状態にあると考えられている．そのため休眠中の遺伝子群を活性化させて新たな二次代謝産物を得ることが重要である．放線菌の一種であるNocardia属は日和見感染症の原因となるグラム陽性細菌である．本属に関する二次代謝産物の研究はStrepotmyces属等に比べ少ないため，本研究では本属由来の独特な化合物（天然物）を見出すことを目的とする．とくに放線菌Nocardia属と動物細胞との“共培養”という新しい方法を介して休眠中の遺伝子群を活性化することにより新たな未知天然物創製技術を開拓することを目指す．
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| 研究実績の概要 |
１）これまでにNocardia tenerifensis IFM10554T株とマウスマクロファージ様細胞 (J774.1)との共培養を行い，共培養特有に産生され，J774.1に対する細胞毒性（IC50 30.9 μM）を有する環状ペプチドnocarjamide を見出した．今回，本ペプチドの産生に関する経時的変化，培地組成の影響，動物細胞種による産生の変化を精査した．その結果，本ペプチドは共培養3日目に産生されるが，改変Czapek-Dox（mCD）培地からNaNO3とFeSO4を除外した培地では産生されないこと，J774.1細胞の代わりに，ヒト胎児由来腎細胞株HEK293またはヒトT細胞白血病由来細胞株HPB-ALLを用いても同様に産生されることが判明した．
２）76種のNocardia属放線菌を病原因子の遺伝子解析により5種を選別し，J774.1細胞存在下，mCD培地，28 ℃，静置条件にて2週間共培養を行い，抽出物をLC-MSで比較した．その結果，Nocardia arthritidis IFM10035T株に共培養選択的産生ピークを見出したので，本菌の大量培養を行い，抽出エキスから共培養選択的成分を６種単離した．これらは既知環状ペプチドL-Val(6)peptidelipin NAおよび文献未記載の類縁化合物であった．
３）単培養条件では産生しない細胞毒性物質の共培養条件下での産生を期待して，放線菌Nocardia属66種の単培養抽出物をJ774.1に対する細胞毒性を指標にスクリーニングし，細胞毒性を示さなかった菌株についてJ774.1との共培養を行った．その結果，共培養選択的にJ774.1に対して細胞毒性を有する菌株を4株見出した．そのうちの1株Nocardia uniformis IFM0856T株について大量培養を行い，細胞毒性を有する新規化合物を単離した．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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