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新たな創薬資源の採集調査と新奇天然物生合成マシナリーの探索と解明

新药发现资源的收集和调查以及新型天然产物生物合成机制的探索和阐明

基本信息

批准号：
20KK0173
负责人：
阿部郁朗
金额：
$ 11.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

以下の４つの項目を2020年度から4年間の計画で遂行した。（１）植物内生菌、土壌微生物の最終単離（中国側が主導）長鎖対象地域として、未開拓薬用資源の宝庫、生物多様性ホットスポットとされる、中国南西部を選択した。（２）低分子化合物の単離構造決定、生物活性評価（中国側が主導）上述したカルチャー・コレクションについて、異なる培養条件下で二次代謝産物生産を詳細に検討し、微生物が生産する二次代謝産物とその生物活性を網羅的に解析した。（３）生合成マシナリーの解明と物質生産系の構築（日本側と中国側で同時進行）上述したカルチャー・コレクションで、有用な生物活性物質生産能を示した微生物について、全ゲノム配列を決定し、バイオインフォマティクスの技術を駆使したゲノムマイニングにより、テルペン、ポリケタイド、ペプチドなど、生物間相互作用に重要な役割を演ずる可能性が予想される創薬シード合物の新奇生合成酵素遺伝子を網羅的に探索し、その生合成マシナリーの詳細を解明る。大腸菌や酵母、麹菌などを宿主として、これら遺伝子の異種発現による物質生産系を構築する。有機化学を基盤として、生合成反応機構の詳細を酵素遺伝子レベルで明らかにする。（４）酵素結晶構造解析、機能改変と生合成リデザイン（日本側が主導）X線結晶構造解析により、酵素反応の立体構造基盤を明らかにするとともに、結晶構造に基づく酵素触媒機能の拡張と最適化をめざす。さらなる構造多様性の拡大と物質生産系の構築を実現し、所望の構造を有する、天然物を凌ぐ新規有用活性物質の安定供給をめざした。昨年度も、新奇トリテルペン生合成経路の発見など、質量ともに充実した研究成果をあげることに成功した。また、6月、9 月、11月の３回、日中若手シンポジウムをオンラインで開催した。

The following four projects will be implemented in 2020. (1) The final separation of endophytes and soil microorganisms (dominated by China) is a long-term target area, a treasure house of unexploited resources, and a biodiversity selection in the south and west of China (2) Determination of isolation structure and evaluation of biological activity of low molecular weight compounds (dominated by China) Detailed analysis of secondary metabolite production under different culture conditions and analysis of biological activity of secondary metabolites produced by microorganisms. (3) The construction of the material production system (Japan side and China side are carried out simultaneously) The above-mentioned problems, such as the production of useful bioactive substances, the determination of the total number of microorganisms, the selection of technologies, and the selection of products. The possibility of biological interaction is considered, and novel biosynthetic enzymes are explored. The biosynthetic enzymes are explained in detail. Construction of substance production systems for Escherichia coli, yeast and Aspergillus spp. Organic chemistry is the basis for the synthesis of enzymes and enzymes. (4) Analysis of enzyme crystal structure, function modification, synthesis, X-ray crystal structure analysis, enzyme reaction, three-dimensional structure base, crystal structure, enzyme catalyst function optimization. The structural diversity of natural substances and the stable supply of useful active substances have been achieved. The research results of the new and innovative production process were successful. June, September, November 3, Midday if you want to start the program