微生物資源から、オリジナルの新規天然物探索手法により、構造多様性および生物活性多様性を有する天然物を供出！

荒井 緑

研究代表者
所属：慶應義塾大学理工学部　教授

研究概要

本研究では神経分化やシグナル阻害など独自の15種を超える活性評価法を用いて天然物およびC班の合成化合物の生物活性評価を行い、B班のNP-VAEの深化に資する活性データの取得を行う。日本屈指の独自性を誇る「大村天然化合物ライブラリー」を中心に、神経幹細胞のニューロンへの分化、がん細胞への細胞毒性、Notch、Wnt、Hedgehogシグナルなどの重要シグナル伝達阻害、タンパク質―タンパク質相互作用への影響などを評価する。さらに独自手法により、微生物エキスライブラリーから新規天然物の単離を行い天然物の拡充を行う。タンパク質との結合能を指標に天然物を単離する独自開発の「タンパク質ビーズ法」および、微生物の休眠生合成遺伝子を活性化させる「微生物―動物細胞の共培養法」により、新規天然物の単離と活性評価を行う。

研究成果

  1. Saito, S.; Funayama, K.; Kato, W.; Okuda, M.; Kawamoto, M.; Matsubara, T.; Sato, T.; Sato, A.; Otsuguro, S.; Sasaki, M.; Orba, Y.; Sawa, H.; Maenaka, K.; Shindo, K.; Imoto, M.; Arai, M. A. J. Nat. Prod. 2022, 85, 2583-2591. (selected as the Front cover)
  2. Arai, M. A., Chem. Pharm. Bull. 2021, 69, 503-515 (Review).
  3. Arai, M. A.; Morita, K.; Kawano, H.; Makita, Y.; Hashimoto, M.; Suganami, A.; Tamura, T.; Sadhu, S. K.; Firoj, A.; Ishibashi, M. Sci. Rep. 2020, 10, 1381.
  4. Arai, M. A.; Makita, Y.; Yamaguchi, Y.; Kawano, H.; Suganami, A.; Tamura, Y.; Ishibashi, M. Sci. Rep. 2020, 10, 21433.
  5. Arai, M. A.; Ochi, F.; Makita, Y.; Chiba, T.; Higashi, K.; Suganami, A.; Tamura, Y.; Toida, T.; Iwama, A.; Sadhu, S. K.; Ahmed, F.; Ishibashi, M. ACS Chem. Biol. 2018, 13, 2551-2559. (selected as a cover article)
  6. Hara, Y.; Arai, M. A.; Toume, K.; Masu, H.; Sato, T.; Komatsu, K.; Yaguchi, T.; Ishibashi, M.  Org. Lett. 2018, 20, 5831-5834.
  7. Arai, M. A.; Ishikawa, N.; Tanaka, M.; Uemura, K.; Sugimitsu, N.; Suganami, A.; Tamura, Y.; Koyano, T.; Kowithayakorn, T.; Ishibashi, M. Chem. Sci. 2016, 7, 1514-1520.
  8. Arai, T.; Yamamoto, Y.; Awata, A.; Kamiya, K.; Ishibashi, M.; Arai, M. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 2486-2490.

研究分担者

  • 岩月　正人　北里大学　感染制御科学府