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2020 年度 実施状況報告書

放線菌代謝物の網羅的分析と統計的手法による新規薬用資源の開拓 ー干潟からの創薬ー

研究課題

研究課題/領域番号 19K07135
研究機関熊本大学

研究代表者

河原 哲平  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 特任准教授 (80822824)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード干潟 / 放線菌 / 統計学的手法 / 単離・構造決定
研究実績の概要

九州西岸部の大型閉鎖性内湾には日本最大の干潟が発達する。干潟はかつては無用の地とされてきたが、独自の生態系と多様な微生物叢が知られており、本研究では、これまでに蓄積したノウハウを駆使して構築が可能となった「培養-サンプル作製―メタボローム解析」のライン高速化システムを活用して干潟微生物が創薬研究の新しい探索源となりうるのかを評価する。
今年度は評価対象とするサンプル数を大幅に増大させ、現在は干潟放線菌が600株、土壌放線菌が600株を保有しており、培養サンプルのライブラリー保有数は5,000を超える。
これらのサンプルはHIV、腎疾患、アミロイド病といったアンメットメディカルニーズの高い疾患スクリーニングに随時提供しているが、着実に結果を出しておりポジティブサンプルについては活性化合物の同定を行ってりうところである。
また一方で、干潟微生物の二次代謝産物についてケミカルスクリーニングによる解析を進めているが、本ライブラリーの中には構造新規と予想される化合物が数多く存在することが明らかになってきており、各ピークの分子量、極性、UV吸収などからも十分に高い多様性がみられた。ケミカルスクリーニングで発見した熊本県宇城市の干潟由来の放線菌から得られた ukixanthomycin A については、Heterocycle誌に発表された。現在は他の放線菌からの探索も進めており、いくつかの単離化合物について構造解析を行っているところである。

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

当初の計画では令和2年度は微生物ブロスライブラリーを4,000サンプル構築する予定であったが、合計5,000サンプル以上が構築された。ケミカルスクリーニングによる新規化合物探索研究では、熊本県宇城市の干潟土壌から分離されたHGMA004株が生産する新規化合物 Ukixanthomycin A について論文公表した。また、干潟のカビから2つの新規化合物について論文発表や学会発表を行った。以上のことから、十分に研究計画の内容を実現できたと考えている。

今後の研究の推進方策

培養ライブラリーの充実化に伴い、UPLCーMS解析で発見した新規化合物と予想されるピークの数も順調に増えている。これらのピークについて、順次、培養と化合物の単離精製、構造解析を行い化学構造を確認する。

次年度使用額が生じた理由

当初予定した物品について、コロナウイルス感染症対策等による製品の遅れが生じ、納品が年度内に間に合わなかったため、次年度以降に活用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Peniphilones A and B: Azaphilone Alkaloids from the Endophytic Fungus Penicillium maximae2021

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Koyanagi , Yuki Hitora , Teppei Kawahara , Sachiko Tsukamoto
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 102 ページ: 325~325

    • DOI

      10.3987/com-20-14373

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ukixanthomycin A: A Hexacyclic Xanthone from the Mudflat-Derived Actinomycete Streptomyces sp.2020

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Koyanagi , Teppei Kawahara , Yuki Hitora , Sachiko Tsukamoto
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 100 ページ: 1686~1686

    • DOI

      10.3987/com-20-14320

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New phenylspirodrimane metabolites MBJ-0030, MBJ-0031, and MBJ-0032 isolated from the soil fungal strain Stachybotrys sp. f237932020

    • 著者名/発表者名
      Teppei Kawahara , Masashi Itoh , Miho Izumikawa , Noritaka Kagaya , Noriaki Sakata , Toshio Tsuchida , Kazuo Shin-Ya
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 ページ: 1570~1575

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1757402

    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞評価系を用いた真菌由来ユビキチン-プロテアソームシステム阻害物質の探索2021

    • 著者名/発表者名
      西村 宗一朗, 人羅 勇気, 河原 哲平, 加藤 光, Pattaravadee Srikoon, 渡邊 高志, 塚本 佐知子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] 真菌 Penicillium maximaeから単離したpeniphilones A, Bについて2021

    • 著者名/発表者名
      小栁 侑平, 人羅 勇気, 河原 哲平, 塚本 佐知子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] アンメットメディカルニーズの高い難治性疾患への挑戦 - ミッションに基づくアカデミア天然物創薬2021

    • 著者名/発表者名
      首藤 剛、Marry Ann Suico、Devkota Anjana、小澤 享子、三隅 将吾、岸本 直樹、河原 哲平、人羅 勇気、塚本 佐知子、甲斐 広文、菊池 正彦
    • 学会等名
      第73回 日本薬理学会西南部会
  • [学会発表] HeLa/Fucci2細胞を用いた天然資源エキススクリーニングと細胞周期阻害物質の探索2020

    • 著者名/発表者名
      瀬治山藍, 人羅勇気, 加藤光, 河原哲平, Remy E, P. Mangindaan, 塚本佐知子
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] 人工飼料飼育カイコの食後高血糖を改善する機能性食品としての有用性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      田川結希, 和田美貴代, 河原哲平
    • 学会等名
      第73回 日本薬理学会西南部会

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公開日: 2021-12-27  

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