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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of chemical communication between sponge and its symbionts and attempts to cultivate productive symbionts

Planned Research

Project AreaFrontier research of chemical communications
Project/Area Number 17H06403
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

松永 茂樹  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (60183951)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高田 健太郎  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (90455353)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywordsカイメン / 共栄微生物 / 培養
Outline of Annual Research Achievements

八丈島でカイメンを採取し、採取地近傍に位置する東京島しょ農林水産総合センター八丈事業所内の水槽中で飼育した。その水槽は八丈島沖で汲みあげた海水が絶えず流れていて、カイメンの生息環境をよく再現している。ここで、カイメンTheonella swinhoeiが飼育可能か否かの検証を行った。6月に採取したカイメンは水槽中で10月までは健康な状態を維持したが、11月頃に表面が褐色がかり、組織が硬化してきた。また、11月に採取したカイメンを同様に飼育したところ、1ヶ月後に腐敗して死滅した。すなわち、T. swinhoeiは夏から秋にかけての季節の間は水槽中で飼育できるが、冬になると飼育が困難であることがわかった。さらに、飼育カイメンを用いてカイメン組織の解離実験を行った。飼育カイメンから組織の小片を切り出しても、切り傷は1週間ほどで治癒した。カイメンの解離には、Ca2+, Mg2+除去人工海水を用いた化学的解離およびミキサーを用いた機械的解離があるが、前者の解離法を用いるとカイメン細胞が損傷を受けその後の培養に支障をきたすとの報告があるため、主に機械的解離を行った。T. swinhoei中で物質生産の主役であると考えられる共生微生物のEntotheonellaは、様々な培地を用いて培養を試みたが増殖を検知できなかった。そこで、カイメン細胞が共存しないと増殖しないものと考え、機械的解離で得られた解離物そのものの培養を試みた。解離後の処理法を種々変えることにより、解離物をシャーレの底に付着させられるようになったが、付着物が時間とともにはがれていった。様々な工夫を凝らしたが、解離カイメンはシャーレの底に定着させることが困難である、との過去の研究者による報告を覆すことはできなかった。同様の研究を、わが国近海に生息し、有用物質を生産することがわかっている他種のカイメンについても行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究材料のカイメンT. swinhoeiを身近で飼育して、使用したいときに入手できるようになった。しかし、カイメン中の環境に最も近いカイメン解離物中での共生微生物の増殖には成功していない。

Strategy for Future Research Activity

カイメン中の環境にさらに近づけてEntotheonellaの増殖を検知することを第一の目標として研究を進める。これに加えて、昨年は実施できなかった、分画したEntotheonellaの化学的、生化学的分析を行い、培養条件設定の一助としたい

  • Research Products

    (18 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Poecillastrin E, F, and G, cytotoxic chondropsin-type macrolides from a marine sponge Poecillastra sp.2018

    • Author(s)
      Raku Irie, Yuki Hitora, Yuji Ise, Shigeru Okada, Kentaro Takada, Shigeki Matsunaga
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 74 Pages: 1430-1434

    • DOI

      org/10.1016/j.tet.2018.01.037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lactomycins A-C, Dephosphorylated Phoslactomycin Derivatives that Inhibit Cathepsin B, from the Marine-derived Streptomyces sp. ACT2322018

    • Author(s)
      Yi Sun, Rogie Royce Carandang, Yuta Harada, Shigeru Okada, Kazutoshi Yoshitake, Shuichi Asakawa, Yuichi Nogi, Shigeki Matsunaga, Kentaro Takada
    • Journal Title

      Mar. Drugs

      Volume: 16 Pages: 70

    • DOI

      10.3390/md16020070

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Resolution of the Confusion in the Assignments of Configuration for the Ciliatamides, Acylated Dipeptides2017

    • Author(s)
      Kentaro Takada, Raku Irie, Rei Suo, Shigeki Matsunaga
    • Journal Title

      J. Nat. Prod.

      Volume: 80 Pages: 2845-2849

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.7b00684

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure Revision of Poecillastrin C and the Absolute Configuration of the β-Hydroxyaspartic Acid Residue2017

    • Author(s)
      Raku Irie, Kentaro Takada, Yuji Ise, Susumu Ohtsuka, Shigeru Okada, Kirk R. Gustafson, Shigeki Matsunaga
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 19 Pages: 5395-5397

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b02835

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discovery and structure revision of biologically active marine natural products2018

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      2018 International symposium on marine natural products
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] カイメン由来の細胞毒性マクロライドpoecillastrin類の構造訂正2018

    • Author(s)
      入江樂、高田健太郎、岡田茂、松永茂樹、伊勢優史、大塚攻、Kirk R. Gustafson
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] Poecillastra属カイメン由来新規poecillastrin 類縁体の単離と構造決定2018

    • Author(s)
      周防玲、高田健太郎、入江 樂、渡邊龍一、鈴木敏之、大塚攻、岡田茂、松永茂樹
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] Cell-based assay によって Mycale属カイメンから見出したmiuramide 類の単離と構造決定2018

    • Author(s)
      周防玲、高田健太郎、岡田茂、幸塚久典、松永茂樹
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] カイメンTheonella swinhoei 由来の分布に個体差のあるtheonellamide 類縁体の単離と構造決定2017

    • Author(s)
      福原和哉,高田健太郎,岡田茂,松永茂樹
    • Organizer
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [Presentation] カイメン由来の抗腫瘍性物質poecillastrin 類の構造研究2017

    • Author(s)
      入江樂,人羅勇気,高田健太郎,岡田茂,松永茂樹
    • Organizer
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [Presentation] Mycale 属カイメンからの新規mycalolide 類縁体の単離と構造決定2017

    • Author(s)
      周防玲,高田健太郎,岡田茂,幸塚久典,松永茂樹
    • Organizer
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [Presentation] Discovery and chemistry of biologically active marine natural products2017

    • Author(s)
      Shigeki Matsunaga, Kentaro Takada, Yuki Hitora, Reiko Ueoka, Shigeru Okada, Yuji Ise
    • Organizer
      International symposium "Fisheries science for future generation"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Biologically active secondary metabolites derived from marine-derived actinomycetes2017

    • Author(s)
      Kentaro Takada
    • Organizer
      International symposium "Fisheries science for future generation"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure investigation of poecillastrins2017

    • Author(s)
      Raku Irie, Kentaro Takada, Shigeru Okada, Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      International symposium "Fisheries science for future generation"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and Biosynthesis of Surugamides2017

    • Author(s)
      Akihiro Ninomiya, Yohei Katsuyama, Takefumi Kuranaga, Masayuki Miyazaki, Yuichi Nogi, Shigeru Okada
    • Organizer
      International symposium "Fisheries science for future generation"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Theonellamide H, a “Colony Dependent” Cytotoxic Peptide from the Marine Sponge Theonella swinhoei2017

    • Author(s)
      Kazuya Fukuhara, Kentaro Takada, Shigeru Okada, Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      International symposium "Fisheries science for future generation"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Isolation and actin assisted structure conversion of a trisoxazole macrolide2017

    • Author(s)
      Rei Suo, Kentaro Takada, Shigeru Okada, Shigeki Matsunaga
    • Organizer
      International symposium "Fisheries science for future generation"
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生物活性海洋天然物の探索:単離、構造決定、構造訂正2017

    • Author(s)
      松永茂樹
    • Organizer
      第10回北里化学シンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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