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2015 年度 実績報告書

ナノクラスター化による天然物由来高活性新規抗菌剤の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 26850074
研究機関東北大学

研究代表者

榎本 賢  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90546342)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードクラスター効果 / 抗菌活性 / ケモセンサー / プラジマイシン
研究実績の概要

分子の多量体化とそれに伴う多点結合の形成により結合力が増強される効果を「クラスター効果」と呼ぶ。本効果を二次代謝天然物に応用し、有用物質開発研究を行っている。
当初、本研究の題材に用いる天然物としてイオノフォア抗菌物質ポリナクチンを想定していいたが、研究協力者からクラスター効果による活性の増強がより一層期待出来る抗真菌・抗HIV活性物質天然物プラジマイシン(PRM)の提供が得られたので、PRMを中心に利用して研究を進めた。
昨年度までに、PRMの活性発現機構と金ナノ粒子の特徴に着目することで、糖鎖中のマンノース残基を検出可能なケモセンサーの開発に成功した。さらに、このPRM担持金ナノ粒子(PRM-AuNPs)はPRMそのもの(解離定数:96マイクロM)と比較して結合力が10倍向上することを明らかにした(解離定数:10マイクロM)。
今年度は、これらの結果を踏まえてPRM-AuNPsの生物活性試験を中心に実施した。カビおよび酵母2種類ずつについて抗菌活性試験を行ったところ、カビと酵母それぞれ1種類ずつに対してPRM-AuNPsは抗菌活性を示した。しかしながら、期待に反してPRMそのものと比較して4分の1程度の抗菌活性しか示さなかった。結合力が約10倍になったにも関わらず、抗菌活性は4分の1程度だった原因として、凝集とそれに伴う粒径の増大を考えている。培地に添加する際に50 μg/ml のPRM-AuNPs溶液を調整したが、その際に凝集に伴う粒径の増大が起こり、菌の細胞壁を透過しにくくなっている可能性が示唆された。しかしながら、クラスター化したPRM-AuNPsが抗菌活性を示したことは大きな知見と考えている。今後は、金ナノ粒子でなく凝集性の低いデンドリマーを利用してクラスター化を行うことを計画している。
また、新たなクラスター化の題材とするべくBU4664Lの全合成も行った。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] First synthesis of BU-4664L2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takahashi, Takafumi Hirokawa, Mai Watanabe, Satomi Fujita, Yusuke Ogura, Masaru Enomoto and Shigefumi Kuwahara
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 56 ページ: 5670-5672

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2015.08.070

    • 査読あり
  • [学会発表] Mannose-recognizable chemosensor using gold nanoparticles functionalized with pradimicin, a nonpeptidic mannose-binding natural product2015

    • 著者名/発表者名
      Masaru Enomoto, Yasuhiro Igarashi, Masahide Sasaki and Hiroki Shimizu
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem) 2015
    • 発表場所
      Hawaii convention center ( 米国ハワイ州ホノルル市)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Mannose recognition using pradimicin-functionalized gold nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      榎本賢, 五十嵐康弘, 佐々木正秀, 清水弘樹
    • 学会等名
      平成27年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      弘前大学文京キャンパス( 青森県弘前市)
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-13
  • [備考] 東北大学 大学院農学研究科・農学部

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/index-j.html

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公開日: 2017-01-06  

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