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2017 年度 実績報告書

麻ひ性貝毒を生産する渦鞭毛藻の毒生合成調節の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 15K07569
研究機関東北大学

研究代表者

長 由扶子  東北大学, 農学研究科, 助教 (60323086)

研究分担者 日出間 志寿  東北大学, 農学研究科, 助教 (30241558)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード生合成 / サキシトキシン / LC-MS / 渦鞭毛藻 / 免疫染色 / 発現解析
研究実績の概要

【1.麻痺性貝毒生合成酵素及び麻痺性貝毒の免疫染色による検出】
渦鞭毛藻の麻痺性貝毒生合成の初発の反応を触媒する酵素(SxtA)の抗ペプチド抗体(抗SxtA4抗体)による免疫染色法を確立した。麻痺性貝毒を生産する種の渦鞭毛藻にのみ、SxtA4が存在すること、SxtA4は細胞内オルガネラに局在することが示唆された。本手法を生合成経路で次の反応を触媒するアミジノトランスフェラーゼ(SxtG)に対する抗ペプチド抗体(ウサギ由来抗SxtG抗体)による免疫染色に応用し、SxtGははSxtA4とは異なる局在を示すことを見出した。さらに市販の抗STX抗体との免疫染色で有毒株の細胞に強く反応するオルガネラが確認され、抗SxtG抗体で得られた染色像とは異なることがわかった。
【2.無毒株における麻痺性貝毒生合成酵素SxtGタンパク質発現解析】
RT-PCRや免疫染色にてA. tamarense無毒株においてもアミジノトランスフェラーゼ(SxtG)が発現していることが示唆されていた。そこでWestern blottingによって有毒株及び無毒株の細胞におけるSxtGの発現を抗SxtGペプチド抗体を用いて調べたところ、両株から理論長(43 kDa)にバンドが検出された。すなわち無毒株の細胞にもSxtG酵素がタンパク質として発現していることを支持する結果を得た。
麻痺性貝毒生合成反応は10以上のステップを経る複雑な経路であることがわかっていたが、本研究によりそれぞれが異なるオルガネラで進行する可能性が示唆された。トランスポーターなど反応酵素以外のタンパク質の介在が推定され、新たな展開が予想される。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Spiro Bicyclic Guanidino Compounds from Pufferfish, Possible Biosynthetic Intermediates of Tetrodotoxin in Marine Environments2018

    • 著者名/発表者名
      Ueyama Nozomi、Sugimoto Keita、Kudo Yuta、Onodera Ken-ichi、Cho Yuko、Konoki Keiichi、Nishikawa Toshio、Yotsu-Yamashita Mari
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1002/chem.201801006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Six domoic acid related compounds from the red alga, Chondria armata, and domoic acid biosynthesis by the diatom, Pseudo-nitzschia multiseries2018

    • 著者名/発表者名
      Maeno Yukari、Kotaki Yuichi、Terada Ryuta、Cho Yuko、Konoki Keiichi、Yotsu-Yamashita Mari
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      DOI:10.1038/s41598-017-18651-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential binding of tetrodotoxin and its derivatives to voltage-sensitive sodium channel subtypes (Nav1.1 to Nav1.7)2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Tadaaki、Chiba Yukie、Wakamori Minoru、Yamada Tomoshi、Tsunogae Shunsuke、Cho Yuko、Sakakibara Ryo、Imazu Takuya、Tokoro Shouta、Satake Yoshiki、Adachi Masaatsu、Nishikawa Toshio、Yotsu-Yamashita Mari、Konoki Keiichi
    • 雑誌名

      Br. J. Pharmacol.

      巻: 174 ページ: 3881~3892

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/bph.13985

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dietary administration of tetrodotoxin and its putative biosynthetic intermediates to the captive-reared non-toxic Japanese fire-bellied newt, Cynops pyrrhogaster2017

    • 著者名/発表者名
      Kudo Yuta、Chiba Chikafumi、Konoki Keiichi、Cho Yuko、Yotsu-Yamashita Mari
    • 雑誌名

      Toxicon

      巻: 137 ページ: 78~82

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2017.07.016

  • [雑誌論文] Inhibition of veratridine-induced delayed inactivation of the voltage-sensitive sodium channel by synthetic analogs of crambescin B2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Tadaaki、Chiba Yukie、Nakazaki Atsuo、Ishikawa Yuki、Nakane Yoshiki、Cho Yuko、Yotsu-Yamashita Mari、Nishikawa Toshio、Wakamori Minoru、Konoki Keiichi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 27 ページ: 1247~1251

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2017.01.054

    • 査読あり
  • [学会発表] 15N同位体標識培地による渦鞭毛藻の麻痺性貝毒及び生合成中間体への15N取り込み挙動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子、土屋 成輝、此木 敬一、大島 泰克、山下 まり
    • 学会等名
      平成30年度公益社団法人日本水産学会春季大会
  • [学会発表] クロイソカイメン共生菌が生産する新規有毒二次代謝産物の構造決定2018

    • 著者名/発表者名
      菊池 颯、岡田 華弥、長 由扶子、吉田 慎一朗、權 垠相、山下 まり、此木 敬一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] 記憶喪失性貝毒ドウモイ酸の生合成経路に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      前野 優香理、小瀧 裕一、長 由扶子、此木 敬一、山下 まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] 海洋生物における新規テトロドトキシン関連化合物の探索2018

    • 著者名/発表者名
      上山 望、杉本 敬太、長 由扶子、此木 敬一、山下 まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] 巨大ゲノム生物の毒生合成マシナリー探索とゲノム解析の基盤技術開発2018

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子
    • 学会等名
      科学研究費補助金 新学術領域研究(研究領域提案型)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、第3回公開シンポジウム
  • [学会発表] フグ由来のテトロドトキシン関連化合物の合成2017

    • 著者名/発表者名
      杉本 敬太 、上山 望 、長 由扶子 、此木 敬一 、西川 俊夫 、山下 まり
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部第152回大会
  • [学会発表] ”Biosynthetic pathway of saxitoxin based on the structures of its intermediate2017

    • 著者名/発表者名
      Mari Yotsu-Yamashita, Shigeki Tsuchiya, Yuko Cho, Keiichi Konoki, and Yasukatsu Oshima
    • 学会等名
      The JSFS 85th Anniversary-Commemorative International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] フグの新規スピロ環状グアニジノ化合物の単離、構造決定と海産テトロドトキシンの生合成経路の推定2017

    • 著者名/発表者名
      上山望, 杉本敬太, 工藤雄大, 長 由扶子, 此木敬一, 西川俊夫, 山下まり
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] Screening of novel toxic secondary metabolites from symbiotic bacteria of the marine sponge Halichondria okadai2017

    • 著者名/発表者名
      Sou Kikuchi, Kayo Okada, Yuko Cho, Mari Yotsu-Yamashita, Keiichi Konoki
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of biosynthetic intermediates of domoic acid2017

    • 著者名/発表者名
      Yukari Ebine, Yuichi Kotaki, Ryuta Terada, Yuko Cho, Keiichi Konoki and Mari Yotsu-Yamashita
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School
    • 国際学会
  • [学会発表] 巨大ゲノム生物の毒生合成マシナリー探索とゲノム解析の基盤技術開発2017

    • 著者名/発表者名
      長 由扶子
    • 学会等名
      新学術領域研究(研究領域提案型)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、第2回公開シンポジウム
  • [学会発表] 電位依存性Na+チャネルに対するCrambescin B誘導体の阻害活性2017

    • 著者名/発表者名
      塚本匡顕、千葉雪絵、中崎敦夫、石川裕生、中根嘉祈、長 由扶子、西川俊夫、山下まり、此木敬一
    • 学会等名
      第12回化学生態学研究会
  • [学会発表] フグのテトロドトキシン関連化合物の構造と推定生合成経路2017

    • 著者名/発表者名
      上山望、杉本敬太、西川俊夫、長 由扶子、此木敬一、山下まり
    • 学会等名
      第28回万有仙台シンポジウム
  • [学会発表] Column switching HILIC-MS for the analysis of saxitoxin analogues and their biosynthetic intermediates in toxic and non-toxic dinoflagellates2017

    • 著者名/発表者名
      Yuko Cho, Shigeki Tsuchiya, Takuo Omura, Kazuhiko Koike, Hiroshi Oikawa, Keiichi Konoki, Yasukatsu Oshima and Mari Yotsu-Yamashita
    • 学会等名
      Gordon Conference (Mycotoxins & Phycotoxins)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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