NPPlotと微生物代謝産物フラクションライブラリーを利用した新規化合物の探索

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26450148
• 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, 研究員 (40462717)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 微生物代謝産物 / フラクションライブラリー / スペクトルデータベース / NPPlot

研究実績の概要

本研究課題は以下の４つの実施計画に沿って行った。(1)フラクションライブラリーの作製、(2)ライブラリーのPDA-LC/MS分析、(3)スペクトルデータベースNPPlotの構築、(4)フラクションライブラリーからの新規化合物探索。研究期間全体を通して研究が当初計画よりも順調に進んだことから、新規二次代謝産物の発見・単離に十分な時間をかけることができた。それぞれの項目の具体的な実施概要を以下にまとめた。
(1)フラクションライブラリーの作製：放線菌および糸状菌の大量培養抽出物よりフラクションライブラリーを作製し、最終的に合計約2000フラクションを作製した。
(2)ライブラリーのPDA-LC/MS分析：フラクション全てのLC/MS分析を行いNPPlotへの登録に必要な情報（保持時間、分子量情報、UV吸収スペクトル、マススペクトル）を収集した。
(3)NPPlotの構築：LC/MS分析から得られた情報をNPPlotに登録した。プロットの情報から菌株に特徴的な分布を見出し菌株固有の化合物群を容易に探索できることを確認した。
(4)新規化合物探索：NPPlotを利用し菌株固有の化合物群の探索を行った。その結果、いくつかの新規化合物を見出すことができた。それらの中には類縁構造を有するものもあり、本方法の特徴である菌株固有の二次代謝産物探索への有用性を確認することができた。それらの単離・精製について学会発表や論文として報告した。本方法では化合物の単離はフラクションから行うので、簡単に精製を行うことができた。以上の結果を通して、本研究課題の目的であるフラクションライブラリーを利用した新規化合物の探索を達成することができたとともに、本方法の有用性を確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] RK-144171, a new benadrostin derivative produced by Streptomyces sp. RK88-1441 (2017)
  • 著者名/発表者名: Jang JP, Takahashi S, Futamura Y, Nogawa T, Jang JH, Ahn JS, Osada H
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 70 ページ: 102-104
  • DOI: 10.1038/ja.2016.65
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Opantimycin A, a new metabolite isolated from Streptomyces sp. RK88-1355 (2017)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T, Okano A, Lim CL, Futamura Y, Shimizu T, Takahashi S, Ibrahim D, Osada H
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 70 ページ: 222-225
  • DOI: 10.1038ja/2016.113
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trachyspic acid 19-butyl ester, a new inhibitor of Plk1 polo box domain-dependent recognition from uncharacterized fungus RKGS-F2684 (2017)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T, Ogita N, Futamura Y, Negishi S, Watanabe N, Osada H
  • 雑誌名: The Journal of Antibiotics 巻: 70 ページ: 705-707
  • DOI: 10.1038/ja.2016.167
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Octaminomycins A and B, cyclic octadepsipeptides active against Plasmodium falciparum (2017)
  • 著者名/発表者名: Jang JP, Nogawa T, Futamura Y, Shimizu T, Hashizume D, Takahashi S, Jang JH, Ahn JS, Osada H
  • 雑誌名: Journal of Natural Products 巻: 80 ページ: 134-140
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b00758
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Stachybotrysin, an osteoclast differentiation inhibitr from the marine-derived fungus Stachybotrys so. KCB13F013 (2016)
  • 著者名/発表者名: Kim JW, Ko SK, Kim HM, Kim GH, Son S, Kim GS, Hwang GJ, Jeon ES, Shin KS, Hong YS, Oh H, Lee KH, Soung NK, Hashizume D, Nogawa T, Takahashi S, Kim BY, Osada H, Jang JH, Ahn JS
  • 雑誌名: Journal of Natural Products 巻: 79 ページ: 2703-2708
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.6b00641
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Application of microbial and plant metabolites fraction library for a chemical biology study (2017)
  • 著者名/発表者名: Osada H, Nogawa T
  • 学会等名: RIKEN-USM URICAS Symposium 2017
  • 発表場所: マレーシア科学大学（マレーシア・ペナン）
  • 年月日: 2017-02-27 – 2017-02-28
• [学会発表] Application of a fraction library for new metabolites search (2017)
  • 著者名/発表者名: Nogawa T, Okano A, Otaka J, Osada H
  • 学会等名: CSRS-ITbM joint workshop
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県・名古屋）
  • 年月日: 2017-01-12 – 2017-01-12
• [学会発表] 放線菌Streptomyces sp. RK88-1355より単離した新規opantimycin Aの構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野川俊彦、リム・チュンリャン、岡野亜紀子、二村友史、清水猛、高橋俊二、長田裕之
  • 学会等名: 第58回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台）
  • 年月日: 2016-09-14 – 2016-09-16