コンビナトリアルバイオコンバージョンによる新規生理活性物質ライブラリー創製の試み

尝试使用组合生物转化创建新的生物活性物质库

• 批准号: 14656046
• 负责人: 神崎 浩
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14656046/
• 关键词: 二段階発酵; Dehydrophenylahistin; Phenylahistin; 抗腫瘍活性; 寒天培養; 糸状菌; 放線菌; 膜面液体培養

本来生物が生産しない化合物を生物変換で合成する研究は,生理活性物質生産において幾つか知られている。しかしこのような反応は,目的物が決まった上で選抜されたものであり,ランダムにバイオコンバージョンを行い,その結果得られる化合物群をラィブラリーとする研究はほとんど行われていない。現在の医薬などの生理活性物質探索では,ハイスループットスクリーニング(HTS)が全盛であり,そのための化合物ライブラリーの構築が不可欠とされている。そのためにコンビナトリアル合成が行われているが,これもあくまで構造予測のうえでのライブラリー構築である。そこで,本研究では,2種類の生物の持つ二次代謝産物生産能を組み合わせて,1種の生物では生産不可能な化合物を合成する『コンビナトリアルバイオコンバージョン』という手法の基礎的な検討を行った。我々は既に,糸状菌Aspergillus ustusが生産する細胞分裂阻害物質phenylahistinを放線菌Streptomyces albulusが有している環状ジペプチド脱水素酵素系で処理すると,出発物質のさらに1000倍以上も強力な活性を有する新規化合物dehydrophenylahistinが生成することを明らかにしており,昨年度は,この反応をより効率よく行う技術開発を試み,2種の微生物を寒天培地上で培養し,途中で微生物を移し替える培養法により,目的物質の生産が可能となった。本年度は寒天培養より様々な利点を有する液体培養による方法の確立を試みた。液体振とう培養や,液体静置培養ではPhenylahistinの生産はほとんど見られなかったこと,菌の移し替えを考えると膜状で菌体を生育させるのが望ましいことから,岡山大学工学部中西教授が考案された膜面液体培養による生産を試みたところ,寒天培養より生産性の高い条件が確立できた。以上のことから,寒天培養あるいは膜面液体培養で二種の微生物を培養し,培養途中にそれらを移し替える二段階醗酵により,新規の化合物が生産できると期待される。

Original biological が production し な を い compounds biological variations in で す synthesis は る research, physiological active substances production に お い て several つ know か ら れ て い る. し か し こ の よ う な anti 応 は, goal object が definitely ま っ た で choose on sorting さ れ た も の で あ り, ラ ン ダ ム に バ イ オ コ ン バ ー ジ ョ ン を い, そ の results have ら れ る compound group を ラ ィ ブ ラ リ ー と す る research は ほ と ん ど line わ れ て い な い. Now の medical 薬 な ど の physiological active substances to explore で は, ハ イ ス ル ー プ ッ ト ス ク リ ー ニ ン グ (HTS) full が で あ り, そ の た め の compound ラ イ ブ ラ リ ー の build が not owe と さ れ て い る. そ の た め に コ ン ビ ナ ト リ ア ル synthetic line が わ れ て い る が, こ れ も あ く ま で structure can be の う え で の ラ イ ブ ラ リ ー build で あ る. そ こ で, this study で は, 2 species の biological の group can hold つ secondary metabolites production を み close わ せ て, 1 kind of biological で の は production can't を な compounds synthesized す る "コ ン ビ ナ ト リ ア ル バ イ オ コ ン バ ー ジ ョ ン" と い う technique basis の な 検 line for を っ た. I 々 する that is に, Aspergillus ustusが produces する cell division inhibitor phenylahistinを actinomycetes Streptomyces Albulus が have し て い る annular ジ ペ プ チ ド dehydration is enzyme で 処 Richard す る と, の 発 substance さ ら に 1000 times more も strong を な activity has す る new rules compound dehydrophenylahistin が generated す る こ と を Ming ら か に し て お り, annual は yesterday, こ の anti 応 を よ り sharper rate よ く う technology Open 発 を み, 2 kinds of microbial を の で cultivate し from the ground, on the way for え で microbes move を し る culture method に よ り, objective material の production が may と な っ た. This year, during the <s:1> cold weather culture, よ, 々な, 々な, 々な, the advantage points を are that する liquid culture による methods <s:1> have been established and を attempts have been made みた. Liquid vibration と う cultivate や, liquid static culture で は Phenylahistin の production は ほ と ん ど see ら れ な か っ た こ と, bacteria move の し for え を exam え る と membrane で bacteria を fertility さ せ る の が hope ま し い こ と か ら, okayama university department of Chinese and western professor が test case さ れ た membrane liquid culture に よ る production を try み た と こ ろ, sees culture Cultivate よ が productive <s:1> high よ conditions が establish で た た. Above の こ と か ら sees cultivate あ る い は membrane liquid cultivation で two の microbial を し, cultivating way に そ れ ら を move し for え る two Duan Jie 醗 leaven に よ り, new rules の compound が production で き る と expect さ れ る.

项目成果

Hiroshi Kanzaki, Satohiro Yanagisawa, Teruhiko Nitoda: "A novel potent cell cycle inhibitor dehydrophenylahistin--Enzymatic synthesis and inhibitory actinvity toward sea urchin embryo--"Journal of Antibiotics. 55・12. 1042-1047 (2002)

Hiroshi Kanzaki、Satohiro Yanagisawa、Teruhiko Nitoda：“新型有效的细胞周期抑制剂脱氢苯阿希丁 - 对海胆胚胎的酶促合成和抑制活性 -”抗生素杂志 1042-1047（2002 年）。

Hiroshi Kanzaki, Banri Ikeda, Teruhiko Nitoda: "Effective production of potent cell cycle inhibitor dehydrophenylahistin by a combination of chemical racemization and Streptomyces enzyme-catalyzed conversion"Actinomycetologica. 17. 1-5 (2003)

Hiroshi Kanzaki、Banri Ikeda、Teruhiko Nitoda：“通过化学外消旋化和链霉菌酶催化转化的组合有效生产有效的细胞周期抑制剂脱氢苯阿西丁”Actinomycetologica。

神崎 浩: "環状ジペプチド脱水素酵素で新規生理活性物質を作る"バイオサイエンスとインダストリー. 60・7. 26-29 (2002)

Hiroshi Kanzaki：“利用环状二肽脱氢酶创造新的生理活性物质”《生物科学与工业》60・7（2002）。

神崎 浩: "酵素による生理活性物質生産と情報科学の接点"日本農芸化学会誌. 76・6. 539-541 (2002)

Hiroshi Kanzaki：“酶的生物活性物质生产与信息科学的交叉”日本农业化学学会杂志76・6（2002）。