カビの二次代謝産物アフラトキシンの生産制御機構の解明

• Project/Area Number: 17380059
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization (2006-2007); National Food Research Institute (2005)
• Principal Investigator: 矢部 希見子 農業食品産業技術総研 (70158054)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 康博 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 主任研究員 (90353987)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥10,690,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2007: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2006: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2005: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
• Keywords: アフラトキシン生産 / 遺伝子クラスター / aflR制御遺伝子 / GUSレポーター遺伝子 / adenylate cyclase gene / G-protein gene / 制御遺伝子 / レポーター遺伝子

Research Abstract

アフラトキシンは特定のカビが生産する二次代謝産物であり、アフラトキシンに関与するほとんどの酵素遺伝子は70kbに及ぶ遺伝子クラスターを構成し、遺伝子クラスター上の制御遺伝子aflRの発現によってポジティブに制御されている。そこで、本研究は、環境変化がどのようにaflRの発現を制御するかを解明することが目的である。
18年度は、17年度に構築したaflR-aflJ-β-glucuronidase(GUS)レポーター遺伝子を、アフラトキシン生産菌Aspergillus parasiticusのゲノム上のaflR-aflJ領域に導入した。ピリチアミン耐性で選抜後、選抜した変異株についてPCRで遺伝子構造を調べて目的の形質転換体を選択した。GUS活性を調べたところ、マイクロタイタープレートを利用するGUS活性測定法では、GUS活性の指標となる青色色素生産は培地特異性を示し、アフラトキシン生産誘導条件または非誘導条件で活性が顕著に異なることが確認できた。
さらに、アフラトキシン生産菌Aspergillus parasiticusのゲノムから、情報伝達制御に密接に関与すると予想されるcAMP合成酵素(adenylate cyclase : ACase)のクローニングを行った。種々のPCR法を用いて、最終的に周辺領域も含めて6kb以上の配列を決定できた。得られた配列は、ACaseに特徴的な種々の配列(Motif G protein receptor, Leucine-rich repeats等)を含んでいた。さらに、Aspergillus parasiticusからG-protein遺伝子をクローニングした。今後、遺伝子破壊株を作出し、GUSレポーター活性およびアフラトキシン生産活性を調べる予定である。

Research Products

• [Journal Article] アフラトキシンB_1とアフラトキシコールの変換反応に関与する肝臓酵素 (2007)
  • Author(s): 後藤真生, 矢部希見子
  • Journal Title: 食品総合研究所研究報告 71 Pages: 67-70
• [Journal Article] 食用キノコを用いたアフラトキシンB_1の分解 (2007)
  • Author(s): 中川博之, 矢部希見子
  • Journal Title: 食品総合研究所研究報告 71 Pages: 71-76
• [Journal Article] アフラトキシン生産防御法の開発 (2007)
  • Author(s): 矢部希見子
  • Journal Title: 食品総合プロジェクト研究成果シリーズ(農林水産技術会議事務局) (印刷中)
• [Journal Article] Inhibition of aflatoxin production by microorganisms (2007)
  • Author(s): K.Yabe, P.-S.Yan, Y.Song, M.Ichinomiya, H.Nakajima, Y.Shima, Y.Ando, E.Sakuno, H.Nakajima
  • Journal Title: Food Additive and Contamination (Proceedings of 10^<th> International Symposium on Toxic Microorganisms (In press)
• [Journal Article] Mechanism of aflatoxin biosynthesis (2007)
  • Author(s): K.Yabe, Y.Wen, J.Cai, H.Zeng, E.Sakuno, H.Nakajima
  • Journal Title: Proceedings of International Symposium of Micotoxicology in Bangkok 2006 (In press)
• [Patent(Industrial Property Rights)] アフラトキシン等有害物質の分解用組生物 (2007)
  • Inventor(s): 矢部希見子, 中川博之
  • Industrial Property Rights Holder: 矢部希見子, 中川博之
  • Filing Date: 2007-02-02
• [Patent(Industrial Property Rights)] 染色体広範囲遺伝子領域を欠失した生物の作出法 (2006)
  • Inventor(s): 矢部希見子, インウェン, 柏木豊
  • Industrial Property Rights Holder: 矢部希見子, 柏木豊
  • Filing Date: 2006-11-24