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2016 年度 実施状況報告書

ケミカルエピジェネティクスと特殊培養条件の融合による新規糸状菌代謝産物の生産誘導

研究課題

研究課題/領域番号 16K21310
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

山崎 寛之  東北医科薬科大学, 薬学部, 講師 (70525344)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード休眠生合成遺伝子 / 二次代謝産物 / 新規活性物質 / 海洋糸状菌 / ケミカルエピジェネティクス
研究実績の概要

近年の研究において、微生物が有する二次代謝産物生合成遺伝子の多くが休眠状態にあると分かり、通常の培養条件で生産される微生物代謝物が全体の一部であることが示唆された。本研究では、微生物が持つ物質生産能を効果的に引き出す手法を探索・構築し、新規有用物質の発見および現有微生物資源の再開拓を目指す。
1. 2015年度にインドネシア北スラウェシ州マナド市近海で採集した海洋糸状菌23株を対象に培養条件検討を行った。
(1) 通常の生産培地に加え、海水、ハロゲン化物塩(NaBrやNaI)および重金属塩(CoCl2等)を添加した培地を用いて、sirtuin活性化剤resveratrolやHAT阻害剤curucminによるケミカルエピジェネティクスを検討した。得られた培養液はライブラリーとして保存し、代謝物の変化をHPLC-DADおよびLC/MSにより分析している。
(2) (1)の検討過程において、Cladosporium sp.TPU1506株の培養液中より新規calphostin類を単離した。また、Cladosporium sp.TPU1507株からは、バリンを含む新規三環性ポリケタイドを見出した。現在、種々のアミノ酸添加培養を実施し新規誘導体の生産を検討している。
2. これまでの研究から、培地中のハロゲン化物塩を代謝物に取り込む糸状菌Trichoderma sp.TPU199株を見出している。このような能力を有する菌株を効率的に取得するため、分離源をMNNGで処理した後、高濃度のNaBrを含む寒天培地に塗布した。予備実験として仙台市内の土壌を用いた検討から、2株の高濃度NaBr耐性菌株を取得し、1株よりBrを取り込んだ代謝物の生産を確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでに実施してきた培養検討に加え、耐性菌株を利用した新たな試みは、糸状菌の物質生産能拡張に繋がると期待している。また、本課題の重要な研究材料である海洋糸状菌を、国内外(沖縄県西表島とインドネシア北スラウェシ州マナド市)より新たに分離した。新たな有用物質生産法の探索・確立についても引き続き行っている。

今後の研究の推進方策

平成28年に度引き続き、ケミカルエピジェネティクスと培地条件の融合を検討する。また、耐性菌株を利用した物質探索についても、新たに分離予定の海洋糸状菌に適応し、本手法の有用性を確認していく予定である。平成29年度においても糸状菌の分離を国内外の海洋環境から行う。

次年度使用額が生じた理由

平成28年度においては、安価なエピジェネティック試薬を用いて検討を行った。これに伴い差額が生じたため次年度に繰り越すことにした。

次年度使用額の使用計画

予備実験より検討対象とする菌株を絞り込み、様々な試薬を用いてケミカルエピジェネティクス実験を推進する。このための必要経費として計上する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Sam Ratulangi University(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      Sam Ratulangi University
  • [雑誌論文] Protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory properties of seco-cucurbitane triterpenes obtained from fruiting bodies of Russula lepida.2017

    • 著者名/発表者名
      Maarisit, W.; Yamazaki, H.; Kanno, S.; Tomizawa, A.; Lee, J.-S.; Namikoshi, M.
    • 雑誌名

      J. Nat. Med.

      巻: 71 ページ: 334-337

    • DOI

      10.1007/s11418-016-1061-6.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A tetramic acid derivative with protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory activity and a new nortriterpene glycoside from the Indonesian marine sponge Petrosia sp.2017

    • 著者名/発表者名
      Maarisit, W.; Yamazaki, H.; Kanno, S.; Tomizawa, A.; Rotinsulu, H.; Wewengkang, D. S.; Sumilat, D. A.; Ukai, K.; Kapojos, M. M.; Namikoshi, M.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 27 ページ: 999-1002

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.12.077

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Furanoterpenes, new types of protein tyrosine phosphatase 1B inhibitors, from two Indonesian marine sponges, Ircinia and Spongia spp.2017

    • 著者名/発表者名
      Abdjul, D. B.; Yamazaki, H.; Kanno, S.; Wewengkang, D. S.; Rotinsulu, H.; Sumilat, D. A.; Ukai, K.; Namikoshi, M.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 27 ページ: 1159-1161

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2017.01.071.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biphenyl ether derivatives with protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory activity from a freshwater fungus Phoma sp.2017

    • 著者名/発表者名
      Sumilat, D.A.; Yamazaki, H.; Kanno, S.; Saito, R.; Watanabe, Y.; Namikoshi, M.
    • 雑誌名

      J. Antibiot.

      巻: 70 ページ: 331-333

    • DOI

      10.1038/ja.2016.147.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lissoclibadin 1, a polysulfur aromatic alkaloid obtained from the Indonesian ascidian Lissoclinum cf. badium, induces caspase-dependent apoptosis in human colon cancer cells and suppresses tumor growth in nude mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuta, T.; Hosono, M.; Namikoshi, M.; Rotinsulu, H.; Wewengkang, D.S.; Sumilat, D.A.; Yamazaki, H.
    • 雑誌名

      J. Nat. Prod.

      巻: 80 ページ: 499-502

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.6b01051

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Halichlonadiamine derivatives and 6-epi-monanchorin from the marine sponge Halichondria panicea collected at Iriomote Island.2016

    • 著者名/発表者名
      Abdjul, D.B.; Yamazaki, H.; Kanno, S.; Takahashi, O.; Kirikoshi, R.; Ukai, K.; Namikoshi, M.
    • 雑誌名

      J. Nat. Prod.

      巻: 79 ページ: 1149-1154

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.6b00095.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isopetrosynol, a new protein tyrosine phosphatase 1B inhibitor, from the marine sponge Halichondria cf. panicea collected at Iriomote Island.2016

    • 著者名/発表者名
      Abdjul, D.B.; Yamazaki, H.; Takahashi, O.; Kirikoshi, R.; Ukai, K.; Namikoshi, M.
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull.

      巻: 64 ページ: 733-736

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00061.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sesquiterpene hydroquinones with protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory activities from a Dysidea sp. marine sponge collected in Okinawa.2016

    • 著者名/発表者名
      Abdjul, D.B.; Yamazaki, H.; Takahashi, O.; Kirikoshi, R.; Ukai, K.; Namikoshi, M.
    • 雑誌名

      J. Nat. Prod.

      巻: 79 ページ: 1842-1847

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.6b00367.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induced production of a new modified dipeptide with a disufide bridge by the long-term fermentation of a marine-derived Trichoderma cf. brevicompactum.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, H.; Rotinsulu, H.; Takahashi, O.; Kirikoshi, R.; Namikohsi, M.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 57 ページ: 5764-5767

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.11.028

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] パラオ産海洋糸状菌Trichoderma cf. brevicompactum TPU199株のNaI添加培養による新規二次代謝産物の生産誘導2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑 寛之, 高橋 央宜, 桐越 亮太, 文屋 友希, 浪越 通夫
    • 学会等名
      日本薬学会 第137回年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] インドネシア産海洋糸状菌Cladosporium sp. TPU1507株が生産するprotein tyrosine phosphatase 1B阻害剤2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑 寛之, Henki Rotinsulu, Defny S. Wewengkang, Deiske A. Sumilat, 菅井 紫乃, 鵜飼 和代, 浪越 通夫
    • 学会等名
      日本薬学会 第137回年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] An anti-mycobacterial sphingolipid and a new bromopyrrol alkaloid from an unidentified Indonesian marine sponge2017

    • 著者名/発表者名
      Delfly B. Abdjul, Hiroyuki Yamazaki, Syu-ichi Kanno, Ayako Tomizawa, Henki Rotinsulu, Defny S. Wewengkang, Deiske A. Sumilat, Kazuyo Ukai, Magie M. Kapojos, Michio Namikoshi
    • 学会等名
      日本薬学会 第137回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] Structures and biological activities of alkyl pyridinium alkaloids from an unidentified Indonesian marine sponge2017

    • 著者名/発表者名
      Wilmar Maarisit, Delfly B. Abdjul, Hiroyuki Yamazaki, Hajime Kato, Henki Rotinsulu, Defny S. Wewengkang, Deiske A. Sumilat, Kazuyo Ukai, Magie M. Kapojos, Michio Namikoshi
    • 学会等名
      日本薬学会 第137回年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] Sesquiterpene hydroquinones with protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory activities from a marine sponge Dysidea sp. collected at Iriomote Island2016

    • 著者名/発表者名
      Delfly B. Abdjul, Hiroyuki Yamazaki, Ohgi Takahashi, Ryota Kirikoshi, Kazuyo Ukai, Michio Namikoshi
    • 学会等名
      第21回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-28
  • [学会発表] 西表島産海洋生物より得られたprotein tyrosine phosphatase 1B阻害活性物質2016

    • 著者名/発表者名
      山﨑 寛之, Delfly B. Abdjul, 菅野 秀一, 鵜飼 和代, 浪越 通夫
    • 学会等名
      第21回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-28
  • [学会発表] 青森県早掛沼由来Phoma sp. TPU1222株が生産する新規protein tyrosine phosphatase 1B阻害剤に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      山﨑 寛之, 菅野 秀一, 齊藤 亮, 渡辺 裕太, 浪越通夫
    • 学会等名
      第55回 日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      奥羽大学(福島県郡山市)
    • 年月日
      2016-09-25
  • [学会発表] New sesquiterpene lactones from the aerial parts of Indonesian Wedelia prostata2016

    • 著者名/発表者名
      Delfly B. Abdjul, Hiroyuki Yamazaki, Syu-ichi Kanno, Wilmar Maarisit, Fitje Losung, Henki Rotinsulua, Defny S. Wewengkanga, Deiske A. Sumilat, Michio Namikoshi
    • 学会等名
      第55回 日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      奥羽大学(福島県郡山市)
    • 年月日
      2016-09-25
  • [学会発表] Search for protein tyrosine phosphatase 1B inhibitors from an Indonesian marine sponge Petrosia sp.2016

    • 著者名/発表者名
      Wilmar Maarisit, Hiroyuki Yamazaki, Henki Rotinsulu, Defny S. Wewengkang, Deiske A. Sumilat, Kazuyo Ukai, Michio Namikoshi
    • 学会等名
      第55回 日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      奥羽大学(福島県郡山市)
    • 年月日
      2016-09-25
  • [学会発表] Structures and PTP1B inhibitory activities of triterpenes and sesquiterpenes obtained from Russula lepida2016

    • 著者名/発表者名
      Wilmar Maarisit, Jong-Soo Lee, Delfly B. Abdjul, Hiroyuki Yamazaki, Syu-ichi Kanno, Ohgi Takahashi, Ryota Kirikoshi, Michio Namikoshi
    • 学会等名
      第58回 天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [備考] 東北医科薬科大学 薬学部 天然物化学教室

    • URL

      http://www.tohoku-mpu.ac.jp/laboratory/tennen/site/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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