天然有機化合物討論会講演要旨集
Online ISSN : 2433-1856
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植物,節足動物内生糸状菌のエピジェネティックな 二次代謝活性化による新規天然物の探索
浅井 禎吾羅 丹大槻 紗恵布木 純大島 吉輝
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抄録

 糸状菌のゲノム解読が進み,数多くの二次代謝物生合成遺伝子が通常培養では休眠状態にあることが示唆されてから,これら未利用生合成遺伝子にコードされる新規物質の取得を目指す研究が天然物化学の主流の1つになってきている.当研究室では,エピジェネティクスを制御する化学修飾酵素の低分子阻害剤を添加して培養することにより,糸状菌の様々な未利用生合成遺伝子の発現を誘導し,従来の培養条件では取得困難であった新規物質の発見を目的として研究を行っている.これまでに,二次代謝活性化に有効な酵素阻害剤の種類や濃度を見出し,それを用いて多様な新規物質の取得に成功し,第53,54回天然有機化合物討論会において報告した1.その後,新規物質の探索資源として内生糸状菌に着目し,酵素阻害剤を用いて培養したところ,多様な新規天然物の取得に成功したので報告する.

1. 内生糸状菌の分離

 [探索資源X培養方法=二次代謝物] であることを考慮すると,得られる二次代謝物の構造あるいは薬理活性における新規性や多様性は,その探索資源に大きく依存する.特に,エピジェネティック制御を介した二次代謝活性化法では,探索資源に潜在する二次代謝能を引き出すものであり,探索資源の生合成遺伝子の”質”がきわめて重要になる.すなわち,多様性に富み,特徴ある生合成系を有する菌群をいかにして選択するかが,効率的な新規物質発見の鍵となる.そこで,本研究では,「生物間相互作用」をキーワードに,植物および節足動物の内生糸状菌に着目した.植物内生糸状菌は,近年,興味深い構造や薬理活性を示す二次代謝物の良い探索源として,盛んに天然物探索研究が行われるようになってきている.その宿主である植物種の多様性を考慮すれば,探索の余地は今でも十分にあると考えられる.植物内生糸状菌の中には,タキソール,カンプトテシン,ギンコライド,ピペリンなどの宿主植物の有用成分を微量ながら生産するものも報告されており,独自の生合成系を有している可能性がある2.一方,節足動物の内生糸状菌に関する研究はみられないものの,それらの種の多様性を考えると,植物と同様に,多様な糸状菌の良い分離源となり得ることが期待される.内生糸状菌の二次代謝物の生産が,宿主内部という特殊な環境下で様々な外部刺激により誘導されるならば,従来の培養条件下では,これらに関わる生合成遺伝子は休眠している可能性があり,本法に適した探索資源と言える.

 採取した薬用植物や節足動物から,形態の違いを指標に,内生糸状菌を分離した.それらのD1/D2領域の塩基配列を基に系統樹を作成し,いずれも宿主ごとに分離される菌種が異なること,多様性に富んだ菌が分離されることがわかった (図1).

図1.

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© 2013 天然有機化合物討論会電子化委員会
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