カイメン―共生微生物間化学コミュニケーションの解析と有用共生微生物の可培養化

2021 年度 実績報告書

• 研究領域: 化学コミュニケーションのフロンティア
• 研究課題/領域番号: 17H06403
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 松永 茂樹 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (60183951)
• 研究分担者: 高田 健太郎 北里大学, 海洋生命科学部, 准教授 (90455353)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: カイメン / 共生微生物 / ケミカルコミュニケーション

研究実績の概要

共生微生物による生産が予想される二次代謝産物を含むカイメンを研究対象に、それぞれのカイメン中の共生微生物と化合物生産の関係を調べた。まず、Mycale sp.に含まれるトリスオキサゾール類のmycalolideの生産微生物の解析をおこなった。カイメンの胚においてカイメン細胞と生産菌をそれぞれ染色することにより、胚中に生産菌が存在すること、すなわち、生産菌が親から子に垂直伝播することを明らかにした。ついで、内部が黄色のTheonella swinhoei yellow (TSY)を解離後、ナイロンメッシュを用いて分画、および、密度勾配遠心分離に付し、複数種の数珠状の共生微生物であるEntotheonellaの取得に成功した。分画したEntotheonellaを抽出後、LCMS分析に付すことにより、各個体に共通に含まれるonnamideを生産する種類と、およそ１割の個体にだけ含まれるtheonellamide Iを生産する種類を分けることができた。さらに、内部が白色のTheonella swinhoei white (TSW)中のEntotheonellaについても、分画とLCMS分析を同様に行い、マクロライドのmisakinolideを生産する種類とtheonellamideを生産する種類が異なることを明らかにした。現在、それぞれのEntotheonellaのゲノム解析を行なっている。また、calyculin Aを含むDiscodermia calyxに含まれるEntotheonellaのゲノム解析をおこない、calyculin Aおよびkasumigamideの生合成遺伝子を含むゲノム情報の取得に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Deep-Sea Marine Sponge: Application of Asymmetric Dihydroxylation in Structure Elucidation (2021)
  • 著者名/発表者名: 1)Kanki, D., Imai, K., Ise, Y., Okada, S., Matsunaga, S.
  • 雑誌名: J. Nat. Prod. 巻: 84 ページ: 1676-1680
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.1c00320, 2021.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homophymamide A, Heterodetic Cyclic Tetrapeptide from a Homophymia sp. Marine Sponge: A Cautionary Note on Configurational Assignment of Peptides That Contain a Ureido Linkage (2021)
  • 著者名/発表者名: 2)Kanki, D., Nakamukai, S., Ogura, Y., Takikawa, H., Ise, Y., Morii, Y., Yamawaki, N., Takatani, T., Arakawa, O., Okada, S., Matsunaga, S.
  • 雑誌名: J. Nat. Prod. 巻: 84 ページ: 1848-1850
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.1c00336, 2021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure elucidation of calyxoside B, a bipolar sphingolipid from a marine sponge Cladocroce sp.: Determination of the position of a keto group in a long aliphatic chain through the use of Beckmann rearrangement (2021)
  • 著者名/発表者名: 3)Sugawara, K., Watarai, H., Ise, Y., Yokose, H., Morii, Y., Yamawaki, N., Okada, S., Matsunaga, S.
  • 雑誌名: Mar. Drugs 巻: 19 ページ: 287
  • DOI: 10.3390/md19060287, 2021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myrindole A, an antimicrobial bis-indole from a marine sponge Myrmekioderma sp. (2021)
  • 著者名/発表者名: 4)Moosmann, P., Taniguchi, T., Furihata, K., Utsumi, H., Ise, Y., Morii, Y., Yamawaki, N., Takatani, T., Arakawa, O., Okada, S., Matsunaga, S.
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 23 ページ: 3477-3480
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.1c00922, 2021
  • 査読あり
• [学会発表] 生物活性海洋天然物の単離・構造決定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 松永茂樹
  • 学会等名: 第23回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 招待講演