研究課題
本研究課題では以下の５項目に沿って研究を進めている。(1)複数培地条件によるブロスライブラリーの作製、(2)ライブラリーのLC-MS分析およびTLCによる含有化合物の物性取得、(3)ライブラリーの生物活性評価、(4)物性データおよび生物活性データの多変量解析によるブロスの評価、(5)活性物質の単離・同定。初年度は、(1)を中心に研究を進め、その進捗状況に応じて、(2)および(3)を順次進めていくことを計画していた。当初計画していたブロスライブラリーの調製が順調に進み、土壌より単離した放線菌、糸状菌より約1,500種のブロスを調製することができた。そのため(2)の物理データ収集についても半数近くのブロスについてLC-MSおよびTLCの分析データを取ることができた。さらに、生物活性評価への適用に進むことができた。その結果、いくつかの興味深いブロスを見出すことができ、既知物質ではあったが目的としていた窒素含有化合物を見出し、単離することができた。また、LC-MS分析結果を主成分解析を用いて評価することで、培養条件依存的な新規化合物も見出すことができた。これらの結果より、本方法により微生物の二次代謝産物生産能を引き出すことができ、ブロスライブラリーの拡張を行うことができることを確認した。それを化学的な物性と生物活性によるスクリーニングと組み合わせることで優位に特徴的な化合物を探索できることを確認した。
1: 当初の計画以上に進展している
昨年度は新型コロナウイルスの影響で研究時間の制限などがあり通常通りの研究を行うことが困難であったが、その中でも実験計画を適宜変更し時間調整を行うなど柔軟に対応することで、予定していた計画に遅れを取ることなく進めることができた。さらに、LC-MS分析やTLC分析を進めることができ、一部については活性評価を行うことができた。以上のように計画以上にデータの蓄積を進めることができたため、2年目以降に計画していたそれらの結果の利用に進むことができた。その結果、興味深いブロスを見出すことができ、それらについて化合物の単離・同定を行うことができた。
本課題で提案した方法の有用性を確認することができたので、今回作製したブロスライブラリーを化合物探索に活用し、二次代謝産物の同定と単離・構造決定を進める。LC-MSや特にTLC分析が窒素含有化合物の探索に有用であることが確認できたので、ライブラリーについてさらにTLC分析を進め、活性物質の探索を行う。LC-MSデータの活用では、主成分解析が有効であることが確認できたので、これを活性評価結果などと組み合わせ、培養条件依存的な活性物質の探索を進める。
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Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
巻: 85 ページ: 69～76
10.1093/bbb/zbaa051
巻: 85 ページ: 126～133
10.1093/bbb/zbaa035
巻: ahead of print ページ: ahead of print
10.1093/bbb/zbab021
The Journal of Antibiotics
巻: ahead of online ページ: ahead of online
10.1038/s41429-021-00420-7
Molecules
巻: 25 ページ: 4545～4545
10.3390/molecules25194545
Journal of Natural Products
巻: 83 ページ: 3598～3605
10.1021/acs.jnatprod.0c00755
