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2011 年度 実績報告書

分野横断型アプローチによる非モデル糸状菌からの新規二次代謝産物の獲得

研究課題

研究課題/領域番号 23880025
研究機関静岡県立大学

研究代表者

中沢 威人  静岡県立大学, 薬学部, その他 (80608141)

キーワード糸状菌 / 天然物化学 / 二次代謝 / 遺伝子工学 / ケミカルジェネティクス
研究概要

本研究課題は、多様な糸状菌の不活性型二次代謝産物生合成遺伝子クラスターから合成される化合物を取得するための汎用的手法を整備することを目的としている。
1.異種発現システムの構築:Aspergillus nigerとAspergillus oryzaeを用いた誘導発現システムを構築した。A.nigerにおいてスクロース誘導による6-メチルサリチル酸の生産に成功した。同様にAspergillus oryzaeにおいても、でんぷん誘導による化合物生産システムを構築した。これによって、新規化合物を含む複数の天然物の誘導生産に成功した。上記に加えて、出芽酵母を用いた異種発現・物質生産システムも構築した。以上より、本研究課題遂行に必要となる異種発現システムを整備することができた。
2.エピジェネティック阻害剤の効果:3種類のDNAメチル化およびピストン脱アセチル化阻害剤を加えた培地で、様々な糸状菌で試した。その結果、トリコスタチン添加の場合に多くの化合物の生産・生合成遺伝子の転写発現の活性化が確認できた。その中で、Chaetomium globosumにおいてトリコスタチン添加によって転写活性化するCHGG_10127のPKS遺伝子について、その全長ORFのcDNAを獲得した。これを酵母で発現させたところ、化合物の合成が確認できた。続いて、単離構造解析を行った。以上から、本研究課題の一連の研究計画が上手く機能することが明らかとなった。

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

申請時の計画書とは、実験手順が入れ替わった箇所がある。しかし、個々の実験は当初の予定を遥かに上回るペースで進行させることができた。

今後の研究の推進方策

本研究課題に必要な実験システムは全て確立し、ノウハウも蓄積した。あとは、エピジェネティック阻害剤の誘導体化による最適条件を決めつつ、順次活性化した休眠型生合成遺伝子を異種発現させることによって、化合物を取得していくのみである。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Establishing a new methodology for genome mining and biosynthesis of polyketides and peptides through yeast molecular genetics2012

    • 著者名/発表者名
      Ishiuchi, K., et al
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 13 ページ: 846-854

    • DOI

      10.1002/cbic.201100798

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpressing transcriptional regulator in Aspergillus oryzae activates a silent biosynthetic pathway to produce novel polyketide2012

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa, T., et al
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 13 ページ: 855-861

    • DOI

      10.1002/cbic.201200107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpressing transcriptional regulator in Chaetomium globosum activates a silent biosynthetic pathway : Evaluation of shanorellin biosynthesis2012

    • 著者名/発表者名
      Tsunematsu, Y., et al
    • 雑誌名

      J.Antibiot.

      巻: (印刷中)(掲載決定)

    • 査読あり
  • [学会発表] 糸状菌由来休眠型生合成遺伝子の活性化によるペプチド系天然物合成システムの構築2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤道大, ら
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 生合成遺伝子群の転写因子発現によるazaphilone系天然物の合成2012

    • 著者名/発表者名
      杉本覚, ら
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 機能未知生合成遺伝子を活用したポリケタイド系天然物の合成2012

    • 著者名/発表者名
      石内勘一郎, ら
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 糸状菌由来休眠型生合成遺伝子の活性化によるペプチド系天然物合成システムの構築2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤道大, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 二次代謝研究を指向した糸状菌Chaetomium globosumの分子遺伝学実験システムの整備2012

    • 著者名/発表者名
      中沢威人, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 生合成遺伝子群の転写因子発現によるazaphilone系天然物の合成2012

    • 著者名/発表者名
      杉本覚, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 機能未知生合成遺伝子を活用したポリケタイド系天然物の合成2012

    • 著者名/発表者名
      石内勘一郎, ら
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 糸状菌の機能未知生合成遺伝子を活用した二次代謝産物合成システムの構築2012

    • 著者名/発表者名
      中沢威人, ら
    • 学会等名
      第6回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2012-03-12
  • [学会発表] Establishing a New Methodology for Genome Mining and Biosynthesis of Natural Products Through a Fungal Molecular Genomics2011

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa, T., et al
    • 学会等名
      8th AFMC International Medical Chemistry Symposium
    • 発表場所
      Keio Plaza Hotel (Tokyo, Japan)
    • 年月日
      2011-11-30
  • [学会発表] A.oryzaeからの不活性型二次代謝クラスター活性化と生合成産物の構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      中沢威人, ら
    • 学会等名
      第11回糸状菌分子生物学会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] 機能未知生合成遺伝子を活用したポリケタイド系天然物の合成2011

    • 著者名/発表者名
      石内勘一郎, ら
    • 学会等名
      第53回天然有機化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪)
    • 年月日
      2011-09-28

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公開日: 2013-06-26  

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