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Mining of secondary metabolite from "symbiotic fungi" and elucidation of their roles in biological interactions

从“共生真菌”中挖掘次级代谢产物并阐明其在生物相互作用中的作用

基本信息

批准号：
20K05820
负责人：
本山高幸
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05820/
关键词：
応用微生物菌類ゲノム抗生物質共生シグナル伝達

项目摘要

本年度は、イネいもち病菌Pyricularia oryzaeを中心とした共生糸状菌を対象に、新しいタイプの二次代謝酵素を活用した化合物発掘及び二次代謝活性化による化合物発掘を行い、二次代謝産物の役割を解明するための基盤研究を行った。新しいタイプの二次代謝酵素を活用した共生糸状菌からの化合物発掘では、グループAからDのTAS1ホモログが生産する化合物の構造と生合成メカニズムと生物活性に関するデータを論文にまとめた。二次代謝活性化による共生糸状菌からの化合物発掘と活性化メカニズムの解析では、イネいもち病菌を含む糸状菌において二次代謝を制御する活性を持つ化合物NPD938を用いた解析を行った。昨年度までに、ルシラクタエン生産菌Fusarium sp. RK97-94をNPD938で処理することにより、ルシラクタエン類縁化合物の生産誘導が引き起こされることを見出し、これらの中から、非常に強力な抗マラリア活性（IC50=1.5 nM）を示す新規のルシラクタエン類縁化合物化合物dihydrolucilactaene（DHLC）を単離し、同定していた。本年度は、ルシラクタエンの生合成に関与する酵素の解析を進め、ルシラクタエンの新規の類縁化合物を取得し、抗マラリア活性に関する構造活性相関を明らかにして、論文にまとめた。共生糸状菌の宿主を用いた二次代謝産物の役割の解析では、イネいもち病菌が生産する二次代謝産物テヌアゾン酸の役割の解析を完了した。テヌアゾン酸の生合成遺伝子TAS1の発現は感染後期に誘導され、テヌアゾン酸は感染後期に何らかの機能を持つこと及び、TAS1を常時発現させると、イネのジャスモン酸応答遺伝子等の発現誘導を引き起こし、いもち病菌の感染を阻害することが示唆されることなどについて論文にまとめた。

This year, we conducted research on the development of secondary metabolic enzymes and their application in the study of secondary metabolic enzymes. The structure, biosynthesis and biological activity of new compounds produced by symbiotic bacteria using secondary metabolic enzymes The analysis of compound development and activity of secondary metabolic activation in symbiotic bacteria and bacteria containing secondary metabolic inhibition activity in NPD938 was carried out. In the past year, the production induction of a new kind of compound was observed in Fusarium sp. RK97 -94 treated with NPD938. The new kind of compound dihydrolucilactaene (DHLC) showed a very strong anti-microbial activity (IC50 =1.5 nM). This year, the enzyme analysis related to the biosynthesis of the protein was improved, and the new structure activity related to the synthesis of the protein was obtained. The analysis of secondary metabolites produced by symbiotic bacteria in the host has been completed. The development of TAS1, a gene that produces and synthesizes nucleic acids, is related to induction in the late stage of infection, maintenance of functions in the late stage of infection, and constant development of TAS1. The development of TAS1, a gene that produces and synthesizes nucleic acids, is related to induction in the late stage of infection, and prevention of infection by pathogens.

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Discovery of new lucilactaene derivatives with potent antimalarial activity and their structure-activity relationship

具有有效抗疟活性的新lucilactaene衍生物的发现及其构效关系

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tonosaki Kaoru;Ono Akemi;Kunisada Megumi;Nishino Megumi;Nagata Hiroki;Sakamoto Shingo;Kijima Saku T;Furuumi Hiroyasu;Nonomura Ken-Ichi;Sato Yutaka;Ohme-Takagi Masaru;Endo Masaki;Comai Luca;Hatakeyama Katsunori;Kawakatsu Taiji;Kinoshita Tetsu;Islam Adel Abdelhakim Amin，Fauze Mahmud， Motoyama Takayuki，Nogawa Toshihiko，Futamura Yushi， Takahashi Shunji，Osada Hiroyuki
通讯作者：
Islam Adel Abdelhakim Amin，Fauze Mahmud， Motoyama Takayuki，Nogawa Toshihiko，Futamura Yushi， Takahashi Shunji，Osada Hiroyuki

Tenuazonic acid production is dispensable for virulence, but its biosynthetic gene expression pattern is associated with the infection of Pyricularia oryzae

Tenuazonic Acid 的产生对于毒力来说是可有可无的，但其生物合成基因表达模式与稻瘟病菌的感染有关

DOI：
10.1093/bbb/zbab195
发表时间：
2021
期刊：
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
影响因子：
0
作者：
Kashiwa Takeshi;Motoyama Takayuki;Yoshida Kazuko;Yun Choong-Soo;Osada Hiroyuki
通讯作者：
Osada Hiroyuki

イネいもち病菌の二次代謝産物の生合成と生物間相互作用における役割

稻瘟病菌次生代谢产物的生物合成及其在生物相互作用中的作用