エピジェネティック制御を介した微生物二次代謝の活性化による新規天然物の創出

通过表观遗传调控激活微生物次级代谢来创造新的天然产物

• 批准号: 14J06029
• 负责人: 山本 崇史
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J06029/
• 关键词: 二次代謝物; エピジェネティクス; ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤; 糸状菌; 天然物; 酵素阻害剤

本研究は、エピジェネティック制御に関わる酵素の低分子阻害剤を微生物培養時に添加することで、微生物のゲノム上に存在する未利用性合成遺伝子を活性化し、多様な新規物質を創出することを目的としている。これまでの研究で、ヒストン脱アセチル化酵素の阻害剤であるSBHAやニコチンアミドが、多くの糸状菌の二次代謝活性化に有用であることを見出した。また、有効な阻害剤添加条件を用いて昆虫寄生糸状菌や植物内生糸状菌、Chaetomium属菌をスクリーニングし、顕著に二次代謝物の生産が活性化された株から、多様な構造を有する新規二次代謝物の取得に成功した。また、化合物の取得には至らなかったものの、数種のStreptomyces属放線菌をSBHAやDNAメチル化酵素阻害剤添加条件で培養すると、コントロールと比較して、二次代謝プロファイルに変化が生じることを見出した。また、放線菌を培養する際の液体培地の種類を変えると、各種エピジェネティック酵素阻害剤に対する感受性に違いが表れ、ケミカルエピジェネティクスを行う際には、薬剤の種類だけではなく、培地の組成も検討する必要があることが示された。また、糸状菌培養時に、真核生物のリボソームを標的とする抗生物質であるハイグロマイシンを添加することで、二次代謝物の生産性に変化が生じることを見出した。いくつかの糸状菌では、野生株ではほとんど生産されない化合物の蓄積が薬剤添加により顕著に増大しており、エピジェネティック制御を利用した天然物探索に加え、抗生物質添加による糸状菌の二次代謝活性化も展開することで、より多様な新規物質の創出につながることが示された。

The purpose of this study is to activate and create a variety of novel substances for the production of low molecular weight inhibitors related to enzyme control in microbial cultures. This research has shown that SBHA, a inhibitor of enzyme degradation, is useful in the secondary metabolic activation of many bacteria. In addition, the new method for the production of secondary metabolites was successfully developed by using the conditions for the addition of inhibitors to insect parasitic bacteria, plant endophytes and Chaetomium species. In addition, several species of Streptomyces were isolated from bacteria, SBHA, and enzyme inhibitors. The type of liquid culture medium used in the cultivation of bacteria and bacteria, the sensitivity of various enzyme inhibitors, the type of enzyme, the composition of culture medium, and the necessity of culture medium are discussed. The production of antibiotics and secondary metabolites in eukaryotic culture The accumulation of compounds produced by Ikuta bacteria and wild strains has increased due to the addition of drugs, the utilization of Epicurean antibiotics, the exploration of natural substances, and the activation of the secondary metabolism of Ikuta bacteria due to the addition of antibiotics, which shows that the creation of a variety of new substances has been achieved.

项目成果

変異原処理によるリボソーム標的薬剤耐性化を指標とした二次代謝活性型糸状菌の選抜と新規天然物の探索

基于诱变处理对核糖体靶向药物的抗性，选择次生代谢活性丝状真菌并寻找新的天然产物

• 发表时间: 2014
• 作者: Toshihiro Ito;Satoshi Ishii;Takahiro Segawa;Yoshihito Nakahara;Satoshi Okabe and Daisuke Sano;山本崇史;伊藤寿宏，加藤毅，石井聡，瀬川高弘，岡部聡，佐野大輔;山本崇史;高阪将人;山本崇史;高阪将人;山本崇史
• 通讯作者: 山本崇史

Chaetomium属糸状菌が生産する新規芳香族ポリケチド類に関する研究

毛壳菌属真菌产生的新型芳香族聚酮化合物的研究

• 发表时间: 2014
• 作者: Toshihiro Ito;Satoshi Ishii;Takahiro Segawa;Yoshihito Nakahara;Satoshi Okabe and Daisuke Sano;山本崇史;伊藤寿宏，加藤毅，石井聡，瀬川高弘，岡部聡，佐野大輔;山本崇史;高阪将人;山本崇史
• 通讯作者: 山本崇史

変異原処理による薬剤耐性化を指標とした二次代謝活性型糸状菌の効率的な選抜と新規天然物の探索

以诱变剂诱导的耐药性为指标，高效筛选次生代谢活性丝状真菌并寻找新的天然产物

• 发表时间: 2015
• 作者: Toshihiro Ito;Satoshi Ishii;Takahiro Segawa;Yoshihito Nakahara;Satoshi Okabe and Daisuke Sano;山本崇史
• 通讯作者: 山本崇史

リボソーム標的薬剤耐性糸状菌が生産する休眠型新規二次代謝物の探索

寻找核糖体靶向耐药丝状真菌产生的新型休眠次级代谢产物

• 发表时间: 2015
• 作者: Toshihiro Ito;Tsuyoshi Kato;Hiroyuki Katayama;Satoshi Okabe and Daisuke Sano;山本崇史
• 通讯作者: 山本崇史

変異原処理によるハイグロマイシン耐性化を指標とした二次代謝活性型糸状菌の効率的な選抜と新規天然物の探索

以诱变剂处理诱导的潮霉素抗性为指标，高效筛选次生代谢活性丝状真菌并寻找新的天然产物

• 发表时间: 2014
• 作者: Toshihiro Ito;Satoshi Ishii;Takahiro Segawa;Yoshihito Nakahara;Satoshi Okabe and Daisuke Sano;山本崇史;伊藤寿宏，加藤毅，石井聡，瀬川高弘，岡部聡，佐野大輔;山本崇史
• 通讯作者: 山本崇史