平成１２年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要


１．研究機関名　北里大学
　
２．研究領域　複合
　
３．研究分野　生命科学と化学的手法の融合による新有用物質生産
　
４．研究期間　平成8年度〜平成12年度
　
５．研究プロジェクト番号　96I00304
　
６．研究プロジェクト名　微生物由来の新しい医薬品素材の開拓

７．プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
大村　智 オオムラ　サトシ 大学院薬学研究科 客員教授

８．コア・メンバー

コア・メンバー名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
田中　晴雄 タナカ　ハルオ 北里大学・薬学部 教授
池田　治生 イケダ　ハルオ 北里大学・薬学部 助教授
供田　洋 トモダ　ヒロシ 北里研究所・生物機能研究所 副所長

９．研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
林　正彦 ハヤシ　マサヒコ 北里研究所・基礎研究所 室長
魯　文_ ロー　ムンチョル 日本学術振興会 研究員
生田目　一寿 ナマタメ　イチジ 日本学術振興会 研究員

１０．研究成果の概要

この研究プロジェクトでは、微生物資源からの創薬を目指し、次の2点を主眼として研究を進めた。
1．人類が克服すべき疾病としてHIV、癌、動脈硬化症や炎症などに焦点をあて、新しい微生物資源を確保しその培養液ライブラリーを対象に独自に開発した評価系を用いて上記疾患の予防治療薬となる素材を開拓した。1)HIVの侵入・接着を阻害する薬剤の探索を想定し、2種の形質転換細胞の混合培養による巨細胞形成を指標とした評価系を構築した。放射菌K97-0003より、ホモロジーの高い38個のアミノ酸が3回繰り返されたポリペプチド（actinohivin （AH)と命名）を発見した。AHはT細胞-およびマクロファージ-指向性の巨細胞形成を阻害し、HIV-1および-2の宿主細胞への感染を阻害した。その阻害機構は、AHはgp120の高マンノース糖鎖への結合にあることが明らかとなった。2)新しい抗動脈硬化剤の開拓を目的に、マクロファージ内脂肪滴形成を指標とした評価系を構築した。新物質として糸状菌より6種の新規beauveriolideと2種のphenochalasinを、放射菌より2種のK97-0239物質を発見した。特に、beauveriolideはその作用点がアシルCoA：コレステロールアシル転移酵素であり、ノックアウトマウスを用いた動物モデルでも抗動脈硬化作用が確認できた。3)癌や炎症への医薬品を想定し、細胞間の接着を指標とした評価系を構築した。糸状菌より新物質として環内に3つのエステル結合を有するマクロライド（macrosphelideと命名）を見いだした。Macrosphelide A (MSA)はsialyl LewisXとE-selectinの結合を阻害し、メラノーマ肺転移モデルで有効性が示された。一方、macrosphelide B (MSB)は免疫抑制作用が確認され、FK-506とは異なりケモカインの結合阻害による機構であることが示唆された。
2．放射菌の生産する抗寄生虫・抗殺虫活性を有するavermectinの生合成に関与する全遺伝子82kbの配列を明らかにした。そのORFの機能と生合成の機構を解析し、これを機能的に改変した結果、天然からは生産されない有用物質ivermectinを人工的に生産させることに成功した。

１１．キーワード

(1)微生物資源、(2)医薬品素材、(3)抗エイズ剤アクチノヒビン
(4)抗動脈硬化剤ボーベリオライド、(5)癌転移抑制剤マクロスフェライド、(6)抗寄生虫剤
(7)エバーメクチン、(8)ポリケチド生合成遺伝子、(9)遺伝子改変

１２．研究発表（印刷中も含む）

[雑誌論文]
著者名 論文標題
S. Takamatsu et al. A new inhibitor of melanogenesis, albocycline K3, produced by Streptomyces sp. OH-3984.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot 49 1996 485-486

著者名 論文標題
M. Hayashi, et al Chlovalicin, a new cytocidal antibiotic produced by Sphorothrix sp. FO-4649. I. Taxonomy, fermentation, isolation and biological activities.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 49 1996 631-634

著者名 論文標題
S. Takamatsu, et al Chlovalicin, a new cytocidal antibiotic produced by Sphorothrix sp. FO-4649. II. Physicochemical properties and structural elucidation.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 49 1996 635-638

著者名 論文標題
Y. Takahashi, et al Physiological regulation of sporulation of Kitasatosporia setae in submerged culture.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Actinomycetol. 10 1996 43-49

著者名 論文標題
H. Tomoda, et al Amidepsine E, an inhibitor of diacylglycerol acyltransferase produced by Humicola sp. FO-5969.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 49 1996 929-931

著者名 論文標題
H. Miura, et al Lactacystin increase LDL receptor level on Hep G2 cells.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Biochem. Biophys. Res. Commun. 227 1996 684-687

著者名 論文標題
Y. Takahashi, et al Rare actinomycetes isolated from desert soils.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Actinomycetol. 10 1996 91-97

著者名 論文標題
H. Gouda, et al. Stereostructure of (-)-chloropeptin I, a novel inhibitor of gp120-CD4 binding, via high-temperature molecular dynamics, Monte Carlo conformational searching and NMR spectroscopy.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Am. Chem. Soc. 118 1996 13087-13088

著者名 論文標題
H. Tanaka, et al. Chloropeptins, new anti-HIV antibiotics inhibiting gp120-CD4 binding from Streptomyces sp. I. Taxonomy, fermentation, isolation and physico-chemical properties and biological activities.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot 50 1997 58-65

著者名 論文標題
K. Matsuzaki, et al. Chloropeptins, new anti-HIV antibiotics inhibiting gp120-CD4 binding from Streptomyces sp. II. Structure elucidation of chloropeptin I.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 50 1997 66-69

著者名 論文標題
H. Tomoda, et al. Synthesis of four chiral isomers of β-lactone DU-6622 and inhibition of HMG-CoA synthase by the specific (2R, 3R)-isomer.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Org. Chem. 62 1997 2161-2165

著者名 論文標題
S. Takamatsu, et al. Macrosphelides C and D, novel inhibitors of cell adhesion.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 50 1997 878-880

著者名 論文標題
Y. -P. Kim, et al. Pyridindolols K1 and K2, new alkaloids from Streptomyces sp. K93-0711.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 50 1997 189-193

著者名 論文標題
N. Tabata, et al. Xanthohumols, diacylglycerol acyltransferase inhibitors, from Humulus lupulus.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Phytochemistry 46 1997 683-687

著者名 論文標題
T. Sunazuka, et al. Relative and absolute stereochemistries and total synthesis of(+)-macrosphelides A and B, potent, orally bioavailable inhibitor of cell-cell adhesion.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Am. Chem. Soc. 119 1997 10247-10248

著者名 論文標題
H. Ikeda, et al. Genetic analysis of avermectin B O-methyltransferase in avermectin-producing Streptomyces avermitilis.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Gene 206 1998 175-180

著者名 論文標題
M. -C. Rho, et al. Enhancement of drug accumulation by andrastin A produced by Penicillium sp. FO-3929 in vincristine-resistant KB cells.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot 51 1998 68-72

著者名 論文標題
K. Matsuzaki, et al. New brominated and halogen-less derivatives and structure-activity relationship of azaphilones inhibiting gp120-CD4 binding.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 51 1998 1004-1011

著者名 論文標題
I. Namatame, et al. Beauveriolides, specific inhibitors of lipid droplet formation in mouse macrophages, produced by Beauveria sp. FO-6979.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52 1999 1-6

著者名 論文標題
I. Namatame, et al. Structure elucidation of fungal beauveriolide III, a novel inhibitor of lipid droplet formation in mouse macrophages.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52: 1999 7-12

著者名 論文標題
H. Zhang, et al Zelkovamycin, a new cyclic peptide antibiotic from Streptomyces sp. K96-0670. I. Production, isolation and biological properties.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52 1999 29-33

著者名 論文標題
N. Tabata, et al. Zelkovamycin, a new cyclic peptide antibiotic from Streptomyces sp. K96-0670. II. Structure elucidation.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52 1999 34-39

著者名 論文標題
S. Omura, et al. Roselipins, novel fungal metabolites having a highly methylated fatty acid modified with a mannose and an arabinitol
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52 1999 586-589

著者名 論文標題
H. Tomoda, et al. Roselipins, inhibitor of diacylglycerol acyltransferase, produced by Gliocladium roseum KF-1040.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52 1999 689-694

著者名 論文標題
N. Tabata, et al. Structure elucidation of roselipins, inhibitors of diacylglycerol acyltransferase produced by Gliocladium roseum KF-1040.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot 52 1999 815-826

著者名 論文標題
H. Tomoda, et al. Phenochalasins, inhibitors of lipid droplet formation in mouse macrophages, produced by Phomopsis sp. FT-0211.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52 1999 851-856

著者名 論文標題
H. Tomoda, et al. Differential inhibition of HMG-CoA synthase and pancreatic lipase by the specific chiral isomers of β-lactone DU-6622.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Biochem. Biophys. Res. Commun. 265 1999 536-540

著者名 論文標題
I. Namatame, et al. Complete inhibition of mouse macrophage-derived foam cell formation by triacsin C.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Biochem. 125 1999 319-327

著者名 論文標題
H. Ikeda. Genetic analysis of biosynthesis of polyketide anthelmintic macrolide avermectin in Streptomyces avermitilis.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Actinomycetologica 13 1999 94-112

著者名 論文標題
H. Tomoda, et al. Structure elucidation of fungal phenochalasins, novel inhibitors of lipid droplet formation in mouse macrophages.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 52 1999 857-861

著者名 論文標題
H. Ikeda, et al. Organization of the biosynthetic gene cluster for the polyketide anthelmintic macrolide avermectin in Streptomyces avermitilis.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 1999 9509-9514

著者名 論文標題
I. Namatame, et al. Effect of fungal metabolites cytochalasans on lipid droplet formation in mouse macrophages.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 53 2000 19-25

著者名 論文標題
R. Obata, et al. Structure-activity relationships study of pyripyropenes: reversal of cancer cell multidrug resistance.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot 53 2000 422-425

著者名 論文標題
M. -C. Rho, et al. Reversal of multidrug resistance by 7-O-benzoylpyripyropene A in multidrug-resistant tumor cells.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 53 2000 1201-1206

著者名 論文標題
A. Fukami, et al. A new antimicrobial antibiotic from Actinoplanes capillaceus sp. K95-5561T.
雑誌名 巻 発行年 ページ
J. Antibiot. 53 2000 1212-1214

著者名 論文標題
A. Matsumoto, et al. Actinoplanes capillaceus sp. nov., a new species of the genus Actinoplanes.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Antonie van Leeuwenhoek 78 2000 107-115

著者名 論文標題
S. Funayama, et al. Cytotoxic alkaloids of Pachsandra terminalis.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Biol. Pharm. Bull. 23 2000 262-264

著者名 論文標題
H. Chiba, et al. Actinohivin, a novel anti-HIV protein that inhibits syncytium formation: isolation, characterization, and biological activities.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Biochem. Biophys. Res. Commun. 282 2000 595-601

著者名 論文標題
J. Inokoshi, et al. Molecular cloning of actinohivin, a novel anti-HIV protein from an actinomycete, and its expression in Escherichia coli.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Biochem. Biophys. Res. Commun. 281 2000 1261-1265

著者名 論文標題
大村智, 塩見和朗 医薬品創製と微生物二次代謝産物.
雑誌名 巻 発行年 ページ
バイオサイエンスとインダストリー 54 1996 633-635

著者名 論文標題
大村 智 21世紀の抗生物質像.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Jpn. J. Antibiot. 49 1996 755-765

著者名 論文標題
池田治生、大村智 微生物2次代謝産物生合成の機能的改変による有用物質の生産.
雑誌名 巻 発行年 ページ
化学と生物 34 1996 761-771

著者名 論文標題
H. Ikeda&S. Omura Avermectin biosynthesis.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Chem. Rev. 97 1997 2591-2609

著者名 論文標題
田中晴雄 他 抗HIV活性を有するgp120-CD4結合阻害剤.
雑誌名 巻 発行年 ページ
日本農芸化学会誌 71 1997 530-534

著者名 論文標題
池田治生、大村 智 コンビナトリアル・バイオシンセシス-ポリケチド化合物を例といて-
雑誌名 巻 発行年 ページ
蛋白質核酸酵素 43 1998 1265-1277

著者名 論文標題
K. Shiomi et al Meroterpenoids with various biological activities produced by fungi.
雑誌名 巻 発行年 ページ
Pure Appl. Chem. 71 1999 1059-1064

著者名 論文標題
大村 智 抗感染症薬の21世紀への展望.
雑誌名 巻 発行年 ページ
日本細菌学雑誌 54 1999 795-813

著者名 論文標題
生田目一寿 他 微生物由来の動脈硬化予防治療剤の探索.
雑誌名 巻 発行年 ページ
バイオサイエンスとインダストリー 58 2000 193-194

[図書]
著者名 出版者
H. Tanaka and S. Omura VCH Verlargsgesellschaft mbH
書名 発行年 総ページ数
Biotechnology / (Screening of novel receptor-activity compounds of microbial origin) 1997 107-132

著者名 出版者
H. Tomoda and S. Omura Marcel Dekker Inc., New York
書名 発行年 総ページ数
Enzyme Technologies for Pharmaceutical and Biotechnological Applications/(Screening for inhibitors of lipid metabolism) 2001 343-378

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