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化合物生産を制御する微生物シグナル分子の迅速同定法の開発と実践
2025年2月25日『RSC Chemical Biology』誌に論文掲載
2025.03.07
放線菌は抗生物質をはじめとする有用化合物の生産者として創薬上・産業上重要な微生物群です。放線菌はその化合物生産をシグナル分子（自己制御分子）で制御します。放線菌の優れた物質生産能を司る重要な因子ですが、シグナル分子が明確に同定されている例はごくわずかです。これはシグナル分子の生産は極めて低濃度で、解析に多大な労力を要することが一因と考えられます。
今回、新領域創成研究部の工藤雄大准教授らは、シグナル分子を迅速同定する２つの独自の手法を開発しました。
- シグナル分子の生産を増大させるレジン（吸着剤）を放線菌と共培養することで、従来の1/100スケールの培養量でシグナル分子を単離構造決定しました。
- 有機合成と放線菌が有する生合成酵素による酵素反応を組み合わせたシグナル分子の化学-酵素合成法を構築し、シグナル分子の効率的な合成を達成しました。12種の合成標品を用いることで、多種の放線菌からシグナル分子を迅速に同定しました。
さらに、本研究ではシグナル分子の光学異性体を放線菌から初めて発見しました。シグナル分子の化学構造の多様性および分布を明らかにすることで、放線菌の二次代謝制御に関する知見を拡大しました。今後、有用化合物の生産増大、新規化合物の発見へと展開していきます。
本成果についてまとめた論文（Article）はイギリス王立化学会（RCS）「RSC Chemical Biology」誌に2025年2月25日付でオンライン速報版が掲載されました。本論文はオープンアクセスとなっております。
論文情報
タイトル：Identification of γ-butyrolactone signalling molecules in diverse actinomycetes using resin-assisted isolation and chemoenzymatic synthesis
著者：Yuta Kudo*, Keiichi Konoki and Mari Yotsu-Yamashita
*責任著者：東北大学 学際科学フロンティア研究所（兼務 大学院農学研究科）准教授 工藤雄大
掲載誌：RSC Chemical Biology
DOI：10.1039/d5cb00007f
URL：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cb/d5cb00007f