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Functional analysis of a lectin from the mushroom, Cordyceps militaris

Research Project

Project/Area Number 20J20164
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

小野 晶子  東京農工大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords冬虫夏草 / Cordyceps militaris / レクチン / mushroom
Outline of Research at the Start

申請者らは、「サナギタケレクチンが宿主感染から子実体形成に関与しているのではないか?」という仮説のもと、新規レクチン(CmLec4)の精製・クローニングに成功し、カイコ蛹中の標的タンパク質が性特異的貯蔵タンパク質(SP2)であること、カイコ蛹への分化・子実体形成に関与することを明らかにした。そこで本研究では、さらに詳細なサナギタケレクチンの生体内機能を明らかとするため、CmLec4発現時期およびその局在、SP2の糖鎖構造やその相互作用のメカニズム、サナギタケのその他のレクチン遺伝子群の機能についての解明を試みことで、感染から子実体形成に関わるレクチンの機能について包括的に理解する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではこれまでに、「サナギタケ由来レクチンが宿主への感染から子実体形成の分子メカニズムに関与しているのではないか?」という仮説のもと、サナギタケ子実体から、カイコ蛹粗抽出物と結合活性をもつレクチンの精製を行った。その結果、R型レクチンと相同性を持つ新規サナギタケ由来レクチン(CmLec4)の精製および遺伝子クローニングに成功した。また、酵母を宿主とした異種発現系も構築し、本タンパク質を接種したカイコ蛹は羽化が有意に遅くなった。CmLec4の、カイコ蛹中の標的タンパク質が性特異的貯蔵タンパク質であることを明らかにし、カイコ蛹への分化に関与することが示唆された。また、cmlec4遺伝子破壊株の作出にも成功し、遺伝子破壊株では野生株と比較して有意に子実体形成が低下したことから、自身の子実体形成にも関与することを明らかにした。本研究成果は、今年度国際学術雑誌International Journal of Biological Macromoleculesに投稿・受理された。また同時に、2022年9月に行われた日本きのこ学会第25回大会にて口頭発表を行い、学生優秀発表賞を受賞した。
現在は、サナギタケのゲノム上に存在するその他のレクチン1種(CmRlecと命名)の大腸菌を用いた異種発現と生化学的諸性質の決定に成功し、CmRlecもCmLec4と同様、キチンオリゴ糖を認識するレクチンであることを見出した。また、サナギタケとは宿主範囲の異なるBeauveria bassianaのゲノム上からCmLec4に対応する遺伝子をマイニングし、これらレクチン遺伝子の異種発現にも試みた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] CmLec4, a lectin from the fungus Cordyceps militaris, controls host infection and fruiting body formation2022

    • Author(s)
      Ono Akiko、Suzuki Tomohiro、Takeshima Yoshino、Kashiwa Takeshi、Motoyama Takayuki、Choi Jae-Hoon、Sato Chihiro、Konno Naotake、Miyakawa Hitoshi、Ogata Makoto、Hirai Hirofumi、Dohra Hideo、Osada Hiroyuki、Kawagishi Hirokazu
    • Journal Title

      International Journal of Biological Macromolecules

      Volume: 215 Pages: 303-311

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2022.06.106

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新規サナギタケ由来レクチン(CmLec4)の生体内機能の解明2022

    • Author(s)
      小野晶子、鈴木智大
    • Journal Title

      昆虫と自然

      Volume: 57 Pages: 37-40

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] An efficient heterologous Escherichia coli-based expression system for lectin production from Pleurocybella porrigens2020

    • Author(s)
      Suzuki Tomohiro、Nakamura Luna、Inayoshi Satomi、Tezuka Yuki、Ono Akiko、Choi Jae-Hoon、Dohra Hideo、Sasanami Tomohiro、Hirai Hirofumi、Kawagishi Hirokazu
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 85 Issue: 3 Pages: 630-633

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa058

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規サナギタケ由来レクチン(CmLec4)は宿主の生長と子実体感染に関与する2022

    • Author(s)
      小野晶子、鈴木智大、柏毅、本山高幸、平井浩文、道羅英夫、長田裕之、河岸洋和
    • Organizer
      日本きのこ学会第25回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 冬虫夏草由来R型レクチンの異種発現と諸性質決定2022

    • Author(s)
      ○小野晶子、佐藤千裕、依田彬義、野村崇人、崔宰熏、尾形慎、平井浩文、道羅英夫、河岸洋和、鈴木智大
    • Organizer
      日本きのこ学会第24回
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫病原性真菌類由来レクチンの異種発現と諸性質決定2022

    • Author(s)
      ○小野晶子、竹島愛乃、崔宰熏、尾形慎、平井浩文、道羅英夫、河岸洋和、鈴木智大
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 冬虫夏草サナギタケの新規交配型遺伝子における機能解析2022

    • Author(s)
      鈴木稔之、小野晶子、鈴木貴也、崔宰熏、河岸洋和、道羅英夫、○鈴木智大
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 昆虫病原性真菌類由来R型レクチンの異種発現と諸性質決定2021

    • Author(s)
      ○小野晶子、佐藤千裕、依田彬義、野村崇人、崔宰熏、尾形慎、平井浩文、道羅英夫、河岸洋和、鈴木智大
    • Organizer
      第94回日本生化学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] サナギタケ由来レクチン(CmLec4)の諸性質決定とその結合タンパク質の糖鎖解析2021

    • Author(s)
      小野 晶子、佐藤 千裕、鈴木 稔之、崔 宰熏、尾形 慎、平井 浩文、道羅 英夫、河岸 洋和、鈴木 智大
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Lectin from the mushroom, Cordyceps militaris, controls host infection and fruiting body formation2021

    • Author(s)
      Akiko Ono, Tomohiro Suzuki, Yoshino Takeshima, Takeshi Kashiwa, Takayuki Motoyama, Chihiro Sato, Toshiyuki Suzuki, Jae-hoon Choi, Hitoshi Miyakawa, Makoto Ogata, Hirofumi Hirai, Hideo Dohra, Hiroyuki Osada, Hirokazu Kawagishi
    • Organizer
      International Workshop on Optics, Biology, and Related Technologies 2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional analysis of a lectin from the mushroom Cordyceps militaris2020

    • Author(s)
      Akiko Ono, Yoshino Takeshima, Takeshi Kashiwa, Takayuki Motoyama, Chihiro Sato, Toshiyuki Suzuki, Jae-hoon Choi, Makoto Ogata, Hirofumi Hirai, Hideo Dohra, Hiroyuki Osada, Hirokazu Kawagishi, Tomohiro Suzuki
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 宇都宮大学 バイオサイエンス教育研究センター 生物分子情報学研究室HP

    • URL

      http://c-bio.mine.utsunomiya-u.ac.jp/suzuki/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 生物分子情報学研究室ホームページ

    • URL

      http://c-bio.mine.utsunomiya-u.ac.jp/suzuki/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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