【研究成果】微生物培养液からミズクラゲのストロビレーション阻害物质を発见

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【研究成果】微生物培养液からミズクラゲのストロビレーション阻害物质を発见

【研究成果】微生物培养液からミズクラゲのストロビレーション阻害物质を発见

本研究成果のポイント

放线菌は抗生物質など多様な生理活性物质(生体の生命活動に微量で影響を与える化学物質の総称)を生産し、それらの格好の探索源です。一方、ミズクラゲは瀬戸内海を含めた世界中の海域に幅広く見いだされ、その異常発生は漁業の悩みの種です。本研究において、38株の放线菌ライブラリーからミズクラゲのストロビレーション(ポリプからクラゲへの変態過程)阻害物質を探索したところ、Streptomyces albus HUT6047株に顕著な活性を見いだし、活性本体が4-methoxy-2,2’-bipyrrole-5-carbaldehyde(MBC)であることを明らかにしました。
本化合物は、最小有効浓度6.3μ惭でストロビレーション阻害活性を呈し、水质安全性に优れたミズクラゲの生育制御分子を発见しました。

概要

　広島大学大学院统合生命科学研究科(旧大学院先端物質科学研究科)?広島大学健康長寿研究拠点の荒川賢治准教授の研究グループは、広島大学大学院统合生命科学研究科?国吉久人准教授、広島大学自然科学研究支援開発センター?稲田晋宣助教、東京海洋大学?小山寛喜助教、東京農業大学?鈴木敏弘准教授の研究グループとの共同研究により、38株の放线菌ライブラリーからミズクラゲのストロビレーション阻害物質を探索したところ、Streptomyces albus HUT6047株に顕著な活性を見いだし、活性本体が4-methoxy-2,2’-bipyrrole-5-carbaldehyde (MBC)であることを明らかにしました。

本研究成果は、2023年8月24日に学術誌?Frontiers in Marine Science?に掲載されました。

论文情报

掲載雑誌：Frontiers in Marine Science
URL
：
顿翱滨：10.3389/蹿尘补谤蝉.2023.1198136&苍产蝉辫;
論文題目：4-Methoxy-2,2’-bipyrrole-5-carbaldehyde, a biosynthetic intermediate of bipyrrole-containing natural products from the Streptomyces culture, arrests the strobilation of moon jellyfish Aurelia coerulea
着者：着者名：见崎裕也^1,2, 平嶋友美³, 藤井夏鈴⁴, 星野有太郞⁵, 住吉美保⁶, 真崎祥子⁷, 鈴木敏弘⁷, 稲田晋宣⁸, 小山寛喜⁵, 国吉久人^3,4*, 荒川賢治^1,2,6*
1 : 広島大学大学院统合生命科学研究科生物工学プログラム
2 : 広島大学健康長寿研究拠点
3 : 広島大学生物生产学部
4 : 広島大学大学院统合生命科学研究科食品生命科学プログラム
5 : 東京海洋大学学術研究院食品生産科学部門
6：広島大学大学院先端物質科学研究科(現大学院统合生命科学研究科)
7 : 東京農業大学応用生物科学部醸造科学科
8 : 広島大学自然科学研究支援開発センター
*：责任着者

背景

　厂迟谤别辫迟辞尘测肠别蝉属放线菌は、抗生物质をはじめとする多种多様な生理活性物质を二次代谢产物として生产することが知られており、ヒト?动物などにおける生理作用调节机能を有する物质も多く见出されています。
　ミズクラゲは瀬戸内海を含めた世界中の海域に幅広く见いだされ、その异常発生は渔业の悩みの种です。ミズクラゲのストロビレーション(ポリプからクラゲへの変态过程)阻害物质は、ミズクラゲの异常発生を制御することが期待されますが、今までに効果的な化合物は见いだされていませんでした。我々は、Streptomyces培养液の酢酸エチル抽出物ライブラリーを用いて、ミズクラゲAurelia auritaのストロビレーション阻害活性物质を探索しました。

研究成果の内容

　放线菌38株の菌株抽出物を検証したところ、Streptomyces albus HUT6047に顕著なストロビレーション阻害活性を見出しました。そこでHUT6047株を26L培養し、Sephadex LH-20ゲル濾過クロマトグラフィー、およびシリカゲルクロマトグラフィーによる精製を行いました。活性成分をESI-MS解析に賦したところ、C₁₀H₁₀N₂O₂の分子式であることが分かりました。二次元NMRによる構造解析を行い、4-methoxy-2,2’-bipyrrole-5-carbaldehyde (MBC)であることを明らかにしました。
　活性本体惭叠颁の构造は有机合成でも确认し、さらに最小有効浓度6.3μ惭でストロビレーション阻害活性を呈し、异所性触手(通常と异なる场所に出现する触手)も认められました。惭叠颁に関する生物活性の报告は、本研究が初めてです。

今后の展开

　惭叠颁は顕着なストロビレーション阻害活性を持つものの、ミズクラゲおよびブラインシュリンプに対しても细胞毒性は认められず、水质安全性に优れたミズクラゲの生育制御分子の発见を达成しました。また、本研究で用いた放线菌培养抽出ライブラリーは、二次代谢产物のみならずそれら生合成中间体や基质も含んでおり、多様な生物活性に対する、様々な天然有机化合物の潜在能力を调べることが可能となります。

用语説明

放线菌　抗生物质?抗がん剤など我々の健康长寿に役立つ生理活性物质を生产する微生物の総称。
生理活性物质　生体の生命活动に微量で影响を与える化学物质の総称。
ミズクラゲ　日本近海で普通に観察されるクラゲであり、本研究で用いたミズクラゲはAurelia auritaである。
ストロビレーション　ポリプからストロビラを経てエフィラに形态変化する过程のこと。その过程を阻害することでクラゲの大量発生を抑制することが出来る。
触手　ミズクラゲの场合、伞の縁にある细かい糸状の组织。これを使って动物プランクトンなどのエサを捕まえる。

参考资料

図　ミズクラゲのストロビレーション過程におけるMBCの効果　(A)ストロビレーション過程の模式図 (B–I) ミズクラゲのストロビレーション過程; 通常のストロビレーション (B–I; 1時間、1日、2日、6日経過後の形態) (F,G) 放线菌培養液投与後3日、6日経過後の形態　(H,I) 化学合成MBC(12.5 μM)投与後3日、6日経過後の形態. スケールバー1mm.