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2023 年度 実績報告書

腸内細菌生産天然物コリバクチンによる大腸がん発症機構に関する有機化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K05849
研究機関京都大学

研究代表者

村上 一馬  京都大学, 農学研究科, 准教授 (80571281)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード腸内細菌 / バイオーム分子 / 天然物化学 / コリバクチン / ヒューミマイシン / 標的探索 / プロバイオティクス / 片利共生
研究実績の概要

ヒトの腸内には多くの外来細菌が生息し,細菌―宿主間や細菌―細菌間の相互作用によって片利共生関係が成立している.片利共生において様々な代謝産物が腸内細菌により産生される一方,これらの代謝バランスが破綻するとがんや糖尿病,神経変性疾患等の発症につながると考えられている.腸内細菌が天然物・2次代謝産物(「バイオーム分子」と命名)を生産していることは50年以上前から示唆されているにも関わらず,構造や生理活性などその実体は不明な点が多い.本研究では,大腸菌が生産するコリバクチンおよび放線菌が生産するヒューミマイシン類をその作用機構研究の対象とし,合成および構造活性相関の解析,ならびに標的物質群(タンパク質および核酸)の基盤解明を行うことを目的としている.コリバクチンの合成は,合成終盤での水系カップリング反応を企図して,両端の繰り返し構造(ユニットA)および中央のジチアゾール構造(ユニットB)に分けた.合成の過程において,遺伝毒性に関わる作用機構を明らかにするために,DNA活性発現に必要であることが予想される部分構造をもつ鍵化合物について,DNA結合能をゲルシフトアッセイにより調べた.その結果,シクロプロパン環や平面構造がDNA結合に必要である可能性が示唆された.一方,ヒューミマイシン類縁体を合成し,食品産業と関わりの深い病原菌3種に対する抗菌活性を,微量液体希釈法により調べた.その結果,複数種のグラム陽性菌に対する抗菌活性を示すことが明らかになった.そこでモデルDNAを用いてゲルシフトアッセイを行ったところ,強いDNA結合活性を示した.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 腸内細菌生産天然物による創薬研究の新展開2023

    • 著者名/発表者名
      村上一馬
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 7 (5) ページ: 58-60

  • [学会発表] Natural products derived from microbiota in the intestine as pharmaceutical resources (accepted)2024

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Murakami
    • 学会等名
      The 51st Naito Conference
    • 国際学会
  • [備考] 京都大学大学院農学研究科食品生物科学専攻生命有機化学分野(研究代表者の所属研究室)ホームページ

    • URL

      http://www.orgchem.kais.kyoto-u.ac.jp

  • [備考] 京都大学教育研究活動データベース

    • URL

      https://kyouindb.iimc.kyoto-u.ac.jp/j/zP8kX

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公開日: 2024-12-25  

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