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Elucidation of signal transduction network related to repression of genes for polysaccharide degrading enzymes in filamentous fungi

Research Project

Project/Area Number 18H02125
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Kobayashi Tetsuo  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20170334)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 國武 絵美  三重大学, 生物資源学研究科, 助教 (30800586)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Keywordsカーボンカタボライト抑制 / Aspergillus nidulans / 多糖分解酵素 / 転写制御 / 糸状菌 / 多糖分解酵素遺伝子 / 生産制御 / cAMPシグナリング / パラログ間競合 / 情報伝達系
Outline of Final Research Achievements

Production of polysaccharide degrading enzymes in filamentous fungi is generally under regulation of carbon catabolite repression (CCR), however, sensitivity to CCR differs depending on the enzyme type. Strength of CCR also differs depending on the repressing carbon source. Thus, the production is finely regulated. CCR is mediated by the transcription factor CreA as well as by PkaA and GanB in Aspergillus nidulans. The deubiquitinase CreB is also required for CCR. To further understand mechanisms of CCR, we compared the effects of creA deletion with deletion of pkaA and ganB genes as well as creB. This study revealed that PkaA and GanB participate in CreA-independent CCR and that contribution of CreA, PkaA, and GanB in CCR differs depending on the inducers, repressing carbon sources, the enzyme types and culture conditions. It also revealed that CreB functions independently of GanB. In addition, we identified a promising candidate of PkaA substrate that regulates CCR.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糸状菌由来の多糖分解酵素は市場性の高い有用酵素であり、食品、繊維などの産業で幅広く利用されている。さらに、バイオマス有効利用の観点から近年需要が高まっている。そこで酵素価格を低く抑える必要があるが、そのネックとなる原因の一つがカーボンカタボライト抑制による生産量の低下である。本研究では複数の独立した経路がCCRに関わることを示し、多重破壊株を用いた効率的酵素生産法確率のための基盤情報を提供した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] CreA-independent carbon catabolite repression of cellulase genes by trimeric G-protein and protein kinase A in Aspergillus nidulans2019

    • Author(s)
      Kunitake, E. Li, Y. Uchida, R. Nohara, T. Asano, K. Hattori, A. Kimura, T. Kanamaru, K. Kimura, M. Kobayashi, T.
    • Journal Title

      Current Genetics

      Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 941-952

    • DOI

      10.1007/s00294-019-00944-4

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 糸状菌におけるリグノセルロース分解酵素遺伝子の発現制御機構に関する分子生物学的研究2021

    • Author(s)
      國武 絵美
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌 Aspergillus nidulans におけるカーボンカタボ ライト抑制に関わる新奇転写因子2021

    • Author(s)
      國武 絵美 ,柴山 智洋 ,土谷 結衣 ,花井 優大 ,中村 真也2, 木村 哲哉 ,木村 真2,小林 哲夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Aspergillus nidulansにおけるcAMPシグナリング関連因子のヘミセルラーゼ発現抑制への関与2020

    • Author(s)
      國武 絵美、木村 哲哉、小林 哲夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌Aspergillus nidulansにおけるプロテアーゼの生産制御2020

    • Author(s)
      柴山 智洋、浅野 圭祐、金丸 京子、木村 真、國武 絵美、小林 哲夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Aspergillus属糸状菌における多糖分解酵素遺伝子の発現制御メカニズム2019

    • Author(s)
      國武 絵美、木村 哲哉、小林 哲夫
    • Organizer
      第19回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Aspergillus nidulansにおける出芽酵母Rgt1類似因子のカーボンカタボライト抑制への関与2019

    • Author(s)
      上條順也,木村哲哉,小林哲夫,國武絵美
    • Organizer
      第19回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌 Aspergillus nidulans におけるマンナナーゼ遺伝子の発現制御機構2019

    • Author(s)
      玉城彰悟,李 諾,國武絵美,金丸京子,木村 真,小林哲夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌における多糖分解酵素遺伝子群の発現制御に関する研究2019

    • Author(s)
      小林哲夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Carbon catabolite repression of cellulase genes via protein kinase A pathway in Aspergillus nidulans2019

    • Author(s)
      E. Kunitake Y. Li, R. Uchida, T. Nohara, K. Asano, A. Hattori, T. Kimura, K. Kanamaru, M. Kimura, T. Kobayashi
    • Organizer
      30th Fungal Genetics Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糸状菌 Aspergillus nidulans におけるマンナナーゼ解酵素遺伝子群の転写因子 ManS の DNA 結合特性2018

    • Author(s)
      玉城彰悟,李 諾,國武絵美,金丸京子,木村 真,小林哲夫
    • Organizer
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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