内生糸状菌のゲノム情報を活用した植物由来希少有用天然物の生合成研究

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K07103
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 石内 勘一郎 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70608140)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 植物内生糸状菌 / 生合成遺伝子 / 異種発現 / Lycopodiumアルカロイド

研究成果の概要

本研究では、ヒカゲノカズラ科植物オニトウゲシバ由来のLycopodiumアルカロイド生産内生糸状菌Paraboeremia sp. Lsl3のku遺伝子破壊株を用い、pyrG遺伝子破壊株の作出を試みた。また、Aspergillus属糸状菌の異種発現ホストとして、A. oryzaeのΔpyrG株、ΔligD/ΔpyrGおよびΔligD/ΔargB株の作出に成功した。さらに、生合成遺伝子の異種発現において、得られた形質転換体の培養液より、pelletierineとともにLycopodiumアルカロイド様新奇化合物を発見することに成功した。

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

Lycopodiumアルカロイドは、アルツハイマー病改善薬候補であるhuperzine Aに代表される構造多様性に富んだ化合物群であり、その骨格構築に関するメカニズムは多くの研究者の興味を集めている。本研究では、生合成遺伝子の異種発現において、Lycopodiumアルカロイド様の新奇化合物を発見した。今回得られた知見は、植物由来の複雑骨格天然物を構築する同様のメカニズムを微生物が保有することをこれまで以上に強く示した。