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2022 年度 実績報告書

ブロスライブラリーの拡張と新規活性物質探索に向けた多変量スクリーニング系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K05858
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

野川 俊彦  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 技師 (40462717)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード微生物二次代謝産物 / ブロスライブラリー / 新規活性物質 / 多変量スクリーニング
研究実績の概要

本研究課題では以下の5項目に沿って研究を行った。(1)複数培地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。ライブラリー作製については、放線菌および糸状菌をそれぞれ複数の培地・培養条件にて培養し、約1,500種の微生物ブロスを調製した。それらについてLC/MS分析およびTLC分析を行い、含有化合物のUV、分子量および構造、特にTLCの呈色反応による窒素含有の有無に関する物性情報を収集した。生物活性については、癌細胞に対する細胞毒性、微生物に対する抗菌活性などを主に評価した。これら情報を多変量解析などを用いて総合的に判断し、新規化合物を生産していると考えられるブロスの選定を行った。特に活性が培養条件に依存し、その中でも窒素を含有していると予想される化合物を含むブロスに着目した。選定したブロスより新規化合物を含むいくつかの興味ある二次代謝産物を単離、同定した。その中の一つ、新規ペプタイボール類は、特定の培養条件でのみ生産され、別の条件では鎖長の異なる類縁化合物が生産されていた。以上の結果から、本方法により微生物の生産能を引き出すことができ、限られた資源から多様なライブラリーを調製できることが確認できた。複数の評価方法を組み合わせ、総合的に評価することで優位に生物活性を有する構造的に特徴的な化合物を探索できることを確認した。培養条件で代謝産物が異なるという結果は、今後の生合成研究においても有用な知見になると期待できる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Wakodecaline C, new tetrahydrofuran-fused decalin metabolite isolated from fungus Pyrenochaetopsis sp. RK10-F0582023

    • 著者名/発表者名
      Nogawa Toshihiko、Kato Naoki、Shimizu Takeshi、Okano Akiko、Futamura Yushi、Takahashi Shunji、Koshino Hiroyuki、Osada Hiroyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 76 ページ: 346~350

    • DOI

      10.1038/s41429-023-00613-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fungal NRPS-PKS Hybrid Enzymes Biosynthesize New γ-Lactam Compounds, Taslactams A-D, Analogous to Actinomycete Proteasome Inhibitors2023

    • 著者名/発表者名
      Motoyama Takayuki、Nogawa Toshihiko、Shimizu Takeshi、Kawatani Makoto、Kashiwa Takeshi、Yun Choong-Soo、Hashizume Daisuke、Osada Hiroyuki
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 18 ページ: 396~403

    • DOI

      10.1021/acschembio.2c00830

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential Anti-Cholinesterase Activity of Bioactive Compounds Extracted from Cassia grandis L.f. and Cassia timoriensis DC.2023

    • 著者名/発表者名
      Alhawarri Maram B.、Dianita Roza、Rawa Mira Syahfriena Amir、Nogawa Toshihiko、Wahab Habibah A.
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 12 ページ: 344~344

    • DOI

      10.3390/plants12020344

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Naturally Occurring 8β,13β-kaur-15-en-17-al and Anti-Malarial Activity from Podocarpus polystachyus Leaves2022

    • 著者名/発表者名
      Amir Rawa Mira Syahfriena、Al-Thiabat Mohammad G.、Nogawa Toshihiko、Futamura Yushi、Okano Akiko、Wahab Habibah A.
    • 雑誌名

      Pharmaceuticals

      巻: 15 ページ: 902~902

    • DOI

      10.3390/ph15070902

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles of Syzygium in Anti-Cholinesterase, Anti-Diabetic, Anti-Inflammatory, and Antioxidant: From Alzheimer’s Perspective2022

    • 著者名/発表者名
      Amir Rawa Mira Syahfriena、Mazlan Mohd Khairul Nizam、Ahmad Rosliza、Nogawa Toshihiko、Wahab Habibah A.
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 11 ページ: 1476~1476

    • DOI

      10.3390/plants11111476

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 遺伝子改変糸状菌より収集したデカリン含有テトラミン酸化合物の構造活性相関2022

    • 著者名/発表者名
      加藤直樹、野川俊彦、海老原佳奈、二村友史、松田一彦、丹波隆介、高橋俊二、長田裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [学会発表] 遺伝子変異酵母株の生育回復活性を用いた中国産琥珀に含まれる生物活性物質の単離精製と同定2022

    • 著者名/発表者名
      Lethi NgocAnh、松本千里、高木博史、野川俊彦、越野広雪、木村賢一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [学会発表] OSMAC法により見出された放線菌由来天然物の生合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      小林裕輝、遠藤暸太、佐藤道大、野川俊彦、長田裕之、渡辺賢二
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] Biosynthetic study of verticilactam, a polycyclic macrolactam from Streptomyces2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Zheng, Katsuyuki Sakai, Horoshi Takagi, Yumi Shiozaki-Sato, Toshihiko Nogawa, Shunji Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Natural Product Discovery and Development in the Genomic Era
    • 国際学会
  • [学会発表] OSMACアプローチによる微生物二次代謝産物の探索2022

    • 著者名/発表者名
      野川俊彦、Julius Adam V Lopez、二村友史、岡野亜紀子、由田和津子、清水猛、越野広雪、長田裕之
    • 学会等名
      第64回天然有機化合物討論会
  • [図書] 未培養微生物研究の最新動向 第III編 第1章「微生物に新規物質を求めて」2023

    • 著者名/発表者名
      野川俊彦、植木雅志、長田裕之(監修:青柳秀紀)
    • 総ページ数
      263
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1732-8

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公開日: 2023-12-25  

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