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2018 年度 実績報告書

メタゲノム法を用いた環境機能分子およびその生合成遺伝子の探索と解析

研究課題

研究課題/領域番号 15H05629
研究機関北海道大学

研究代表者

藤田 雅紀  北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (30505251)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードメタゲノム / シデロフォア / 赤潮 / アオコ / クオラムセンシング / 海洋天然物
研究実績の概要

シデロフォア 赤潮殺藻細菌由来の新規シデロフォアについて立体化学も含めて構造を決定した。それらは赤潮原因藻類であるC. antiquaに対して顕著な殺藻活性を示した。この活性が鉄キレートによる鉄減少のためでは無い事を確認するために、構造上大きく異なる他のシデロフォア類についても殺藻活性を調べた。その結果、他のシデロフォア類も高濃度においては殺藻あるいは増殖抑制活性を示すが、新規シデロフォアと比較しその活性は弱く、鉄キレート以外の殺藻機構の存在が示唆された。さらに新規シデロフォアは日光照射下において、生物利用困難な三価鉄を二価鉄に還元する機能を持つことから、藻類の増殖と殺藻の両方に寄与するモデルが考えられた。
殺藻物質 五稜郭外堀由来のアオコ殺藻細菌を16S rRNA配列からPseudomonas protegensと同定した。また、生産する殺藻物質をピオテルリンと同定し、合わせて新規の類縁化合物も見出した。P. protegensは生物農薬として既に農業分野で実用化されており、湖沼におけるアオコ対策への応用も期待される。
クオラムセンシング物質 オートインデューサー(AI)様物質がメタゲノム由来の単一の酸化酵素により生産されることを見出していたが、生合成的考察から宿主である大腸菌由来の酵素の関与も推測された。そこでAI様物質の前駆物質を非組み換え大腸菌の培地に投与したところ、活性物質の生産が認められたことから、メタゲノム由来酵素と大腸菌の内在酵素の二つの関与が示された。
海綿由来生理活性物質 ミカーレ属海綿由来抗腫瘍物質の生産菌の共生機構の解明のために、その検出方法の確立を試みた。16S rRNA中の特異的な配列、および抗腫瘍物質の生合成遺伝子配列を指標にDNAプローブを作成し、共生細菌群衆懸濁液にたいしてCARD-FISHを行ったところ、特異的に染色される桿菌を見出した。

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。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ITQB-NOVA(ポルトガル)

    • 国名
      ポルトガル
    • 外国機関名
      ITQB-NOVA
  • [雑誌論文] Structure and reactivity of a siderophore-interacting protein from the marine bacterium Shewanella reveals unanticipated functional versatility2018

    • 著者名/発表者名
      Inês Trindade, José M. Silva, Bruno M. Fonseca2, Teresa Catarino3, Masaki Fujita, Pedro M. Matias, Elin Moe and Ricardo O. Louro
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem

      巻: 294 ページ: 157-167

    • DOI

      10.1074/jbc.RA118.005041

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cloning of the Bisucaberin B Biosynthetic Gene Cluster from the Marine Bacterium Tenacibaculum mesophilum, and Heterologous Production of Bisucaberin B2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki J. Fujita, Yusuke Goto and Ryuichi Sakai
    • 雑誌名

      Mar. Drugs

      巻: 16 ページ: 342-353

    • DOI

      10.3390/md16090342

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elemental composition and ultrafine structure of the skeleton in shell-bearing protists-A case study of phaeodarians and radiolarians2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Yasuhide; Iwata, Izumi; Hori, Rie S.; Uchiyama, Naomi; Tuji, Akihiro; Fujita, Masaki J.; Honda, Daiske; Ohfuji, Hiroaki
    • 雑誌名

      J. Struct. Biol

      巻: 204 ページ: 45-51

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2018.06.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] KB343, a Cyclic Tris-guanidine Alkaloid from Palauan Zoantharian Epizoanthus illoricatus2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Matsumura, Tohru Taniguchi, James D. Reimer, Shuntaro Noguchi, Masaki J. Fujita, and Ryuichi Sakai
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 20 ページ: 3039-3043

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01069

    • 査読あり
  • [学会発表] Mycale Sponge Inherits Mycalolide Producers Through2019

    • 著者名/発表者名
      藤田雅紀
    • 学会等名
      第4回 部局横断シンポジウム
  • [学会発表] Alteromonas 属殺藻細菌由来シデロフォアの同定と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      神手大輝、酒井隆一、藤田雅紀
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] 環境にやさしい赤潮対策~細菌による赤潮防除~2018

    • 著者名/発表者名
      神田衛、藤田雅紀
    • 学会等名
      HAKODATEアカデミックリンク2018
  • [学会発表] 五稜郭の細菌でアオコを防ぐ!2018

    • 著者名/発表者名
      加藤健、藤田雅紀
    • 学会等名
      HAKODATEアカデミックリンク2018
  • [図書] 海をまるごとサイエンス2018

    • 著者名/発表者名
      藤田雅紀 分担
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      KAIBUNDO
    • ISBN
      978-4-303-80001-7
  • [産業財産権] 新規インドロキナゾリン型化合物およびその製造方法2017

    • 発明者名
      木村信忠、藤田雅紀
    • 権利者名
      木村信忠、藤田雅紀
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2017/043634

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公開日: 2023-12-25  

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