2020 年度研究成果報告書

海洋無脊椎動物由来天然医薬品資源の生合成遺伝子解析と利用

研究課題

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研究課題/領域番号	18H02581
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	脇本敏幸北海道大学, 薬学研究院, 教授 (70363900)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	生合成 / 遺伝子クラスター / 海洋無脊椎動物
研究成果の概要	海綿動物は多種多様な共生微生物を宿す付着性の多細胞動物である。世界中の海に生息し、１万種が現存するといわれる海綿動物からは、これまで２万以上の生理活性物質が単離、報告されてきた。ランダムスクリーニングに由来するため細胞毒性物質の数が多く、pM程度の濃度で強力な細胞毒性を示す化合物も少なくない。一方で、それら海綿由来細胞毒性物質のほとんどは共生微生物によって生産されることが示唆されている。本研究では医薬品資源として有望な海綿由来稀少生理活性物質の生合成遺伝子を探索し、生産菌や生合成経路を解明し、可培養化や異種生産を目指した基礎的知見を得る。
自由記述の分野	天然物化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	二次代謝産物生合成遺伝子は生合成経路の詳細にとどまらず、生物活性天然物の起源や分布を高感度に解析するための重要な研究ツールである。さらに近年では、希少生物資源に依存しない合成生物学的な物質生産系の構築が可能になりつつあり、生合成遺伝子の有用性がさらに高まっている。特に海洋生物にはアクセスや栽培、培養が困難な生物資源が多いため、海洋天然物を基にした医薬品開発において、生合成遺伝子取得の意義は極めて高い。稀少かつ医薬品資源として有望な海洋無脊椎動物由来生理活性物質の生合成遺伝子および生産菌を同定し、可培養化や異種生産を目指した基礎的知見を得ることができる。