難培養性細菌メタゲノムからの有用物質探索

keywords.jpg海洋性細菌,メタゲノム,生理活性物質,有用物質生産 

岡村 好子 

YOSHIKO OKAMURA

division.jpg先端物質科学研究科 分子生命機能科学専攻 細胞機能化学

position.jpg准教授

研究概要

研究の背景

従来の微生物ゲノム利用は培養確立株に限定されてきたが、既知種は環境微生物のわずか0.1%にすぎず、99.9%を超える未知の微生物ゲノム資源に注目したのがメタゲノムアプローチである。カイメンから分離された多くの生理活性物質が、難培養性の共在バクテリアによって生産されていることが明らかとなり、現在、カイメン共在バクテリア由来のメタゲノムをライブラリー化している。この未知・未培養の遺伝子ライブラリーから、未知、新規のユニークな遺伝子の分離が期待できる。

研究内容

ライブラリーを培養した培養上清あるいは菌体破砕液を用いて、活性測定を行い、その原遺伝子を特定して新規な遺伝子分離、新規な作用メカニズムの研究を行っている。

成果

これまでに、ユニークな特徴をもちレアファミリーに属する熱安定性の高いエステラーゼや、新規なメカニズムによる重金属濃縮、重金属耐性遺伝子を分離した。
また、現在は免疫初期に重要な役割を果たす好中球を活性化する生理活性物質を分離している。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

未知・未培養の細菌由来なので、新規性の高い遺伝子が数を多くみられている。その新規な物質やこの研究手法がアンメット・メディカル・ニーズ(未だ有効な治療法が無い医療ニーズ)を解決する薬効物質発見に貢献できたらと考えている。

本研究の特徴・優位性

天然物化学と異なり、原遺伝子が同時に特定できるため、生産システムを確立しやすい。
いつも新規な遺伝子が分離されるので、特許等の配列類似性の心配はあまりないところが優位性があると考えている。
またメタゲノムの取り扱いは企業の研究室では難しいと聞くが、大学と共同することによって配列既知になれば、通常の遺伝子組換え実験に供することができる。

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Okamura et al. Mar. Biotechnol. (2010)

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