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2012 年度 実績報告書

結核菌感染部位で機能する活性天然物の探索とその標的分子解析

研究課題

研究課題/領域番号 24310159
研究機関大阪大学

研究代表者

荒井 雅吉  大阪大学, 薬学研究科, 准教授 (80311231)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード感染症 / 結核 / 抗生物質 / 活性天然物 / ケミカルバイオロジー
研究概要

本年度は、結核菌感染部位とその微小環境での菌の特性(低酸素環境、低pH環境、炭素源要求性変化およびバイオフィルム形成)に着目した4つのスクリーニング系を用いて、独自に保有する海綿などの底生海洋生物の抽出エキスおよび海洋由来微生物の培養抽出物ライブラリーを対象に活性物質の探索を開始した。その結果、抗結核薬イソニアジドに対して抵抗性を示す低酸素環境でも抗菌活性を示す化合物として、海綿由来のジテルペンアルカロイドagelasine類を見出すとともに、新規環状ペプチドneamphamide Bを発見した。また、ある種の海綿由来のアルカロイドが、低酸素環境選択的に抗菌活性を示すことを見出した。さらに、いくつかの海綿抽出物および海洋由来真菌の培養抽出物に、低pH環境選択的な抗菌活性、バイオフィルム形成阻害活性を見出し、現在その活性物質の精製を進めている。、
一方、見出した抗菌物質の作用メカニズム解析についても、ゲノムDNAライブラリーを利用する方法を中心に実施した。その結果、agelasineDの標的分子がdioxygenaseと予想されるBCG3185cタンパク質であることを強く示唆する知見を得ることに成功した。また、これまでの研究で見出していた、海洋由来真菌が産生する新規アミノリポペプチドtrichoderin Aについては、結核菌のATP合成酵素を構成するAtpEタンパク質およびAtpHタンパク質を標的としていることを示唆する知見を得た。さらに現在、海洋由来放線菌の二次代謝産物であるnybomycinの標的分子の解析についても、同様な方法を用いて検討を進めている。

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

研究計画通り4つの評価系を用いるスクリーニングを実施し、新規化合物を含む3種類(化合物数としては10個)の活性物質の単離に成功している。またゲノムDNAライブラリーを利用する標的分子の解析方法を中心に、その作用メカニズム解析を進め、順調に見出した抗菌物質の標的分子の同定が進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後もスクリーニングによる新規医薬シーズの創出を目指した検討を進めるとともに、見出した抗菌物質の標的分子の同定を行い、結核に対する新規薬剤標的分子の開拓を図る。

次年度の研究費の使用計画

Nybomycinおよびtrichoder in Aは、研究代表者が生産菌を培養して継続的に化合物を確保している。今年度は、培養回数を減らし活性物質の標的分子解析を優先的に進めたため、培養予算を一部執行しなかった。次年度の研究に向け化合物の確保は必須であるため、本未執行予算は、次年度、生産菌培養予算として執行する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Potent growth inhibitory activity of (±)-platencin towards multi-drug-resistant and extensively drug-resistant Mycobacterium tuberculosis.2013

    • 著者名/発表者名
      G.A.I. Moustafa, S. Nojima, Y. Yamano, A. Aono, M. Arai, S. Mitarai, T. Tanaka, T. Yoshimitsu
    • 雑誌名

      Med. Chem. Comm.

      巻: 4 ページ: 720-723

    • DOI

      10.1039/C3MD00016H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Marine derived fungal sesterterpenes, ophiobolins, inhibit biofilm formation of Mycobacterium species.2013

    • 著者名/発表者名
      M. Arai
    • 雑誌名

      J.Nat Med.

      巻: 67(2) ページ: 271-275

    • DOI

      10.1007/s11418-012-0676-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neamph°lide B, new cyclic depsipeptide, as an anti-dormant mycoba cterial substance from a Japanese marine sponge of Neamphius sp.2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamano
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem.Lett.

      巻: 22(14) ページ: 4877-4881

    • DOI

      http://dx.doi.org/101016/j.bmcl.2012.05.071

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stylissamide X, a new proline-rich cyclic octapeptide as an inhibitor of cell migration, from an Indonesian marine sponge of Stylissa sp.2012

    • 著者名/発表者名
      M. Arai
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett

      巻: 22(4) ページ: 1818-1821

    • DOI

      10.1016bmcl.2011.10.023

    • 査読あり
  • [学会発表] 海綿由来ジテルペンアルカロイドagelasine類の潜在性結核菌に対する抗菌活性とその標的分子の解明2013

    • 著者名/発表者名
      荒井雅吉
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2013-03-28
  • [学会発表] 抗結核作用を有する天然有機化合物の研究2013

    • 著者名/発表者名
      荒井雅吉
    • 学会等名
      岡山大学 難治性感染症を標的とした創薬研究教育推進事業
    • 発表場所
      岡山大学薬学部(岡山)
    • 年月日
      2013-02-08
  • [学会発表] 海洋生物由来の抗潜在性結核物質の探索とその作用メカニズム解析2012

    • 著者名/発表者名
      山野喜
    • 学会等名
      第19回天然薬物の開発と応用シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学会館(大阪)
    • 年月日
      2012-11-02
  • [学会発表] 潜在性結核菌に有効な抗菌物質の探索とゲノムDNAライブラリーを利用する標的分子の解明2012

    • 著者名/発表者名
      荒井雅吉
    • 学会等名
      第54回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東京農業大学 世田谷キャンパス(東京)
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] 海綿由来ジテルペンアルカロイドagelasine類の抗潜在性結核活性とその標的分子の解析2012

    • 著者名/発表者名
      荒井雅吉
    • 学会等名
      日本生薬学会 第59回年会
    • 発表場所
      かずさアカデミアパーク(千葉)
    • 年月日
      2012-09-17
  • [学会発表] 海洋由来真菌が産生するセスタテルペンophiobolin類のbiof ilm形成阻害活性2012

    • 著者名/発表者名
      小林資正
    • 学会等名
      日本生薬学会 第59回年会
    • 発表場所
      かずさアカデミアパーク(千葉)
    • 年月日
      2012-09-17
  • [学会発表] Search for anti-dormant mycobacterial substances from marine sponges and analysis of their action-mechanism.2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshi Yamano
    • 学会等名
      The 7th Seoul-Kyoto-Osaka Joint Symposium on Pharmaceutical Sciences for Young Scientists
    • 発表場所
      京都大学薬学部(京都)
    • 年月日
      2012-05-25
  • [図書] Search for New Medicinal Seeds from Marine Organisms. In; Chembiomol ecular Science : at the Frontier of Chemist and Biology2013

    • 著者名/発表者名
      M, Kobayashi
    • 総ページ数
      325(内P93-101)
    • 出版者
      Springer-Verlag GmbH
  • [備考]

    • URL

      http://www.phs.osaka-u.ac.jp/homepage/b012/

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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