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Study on the transcriptional regulation mechanism of cell fusion in filamentous fungi

Research Project

Project/Area Number 20K15429
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Katayama Takuya  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (70792191)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords糸状菌 / 細胞融合 / 麹菌 / Aspergillus oryzae / 転写制御 / Aspergilus oryzae
Outline of Research at the Start

糸状菌の細胞融合制御機構はアカパンカビNeurospora crassaにおいて詳細な研究がなされている。しかし、我々のこれまでの解析により麹菌Aspergillus oryzaeではその機構が異なることが示唆され、糸状菌の細胞融合制御機構は種によって異なる可能性が考えられた。さらに全く未知の経路によっても細胞融合が制御される可能性が示された。本研究ではこれらの細胞融合制御機構の解明を目的としており、本研究での解析から糸状菌における細胞融合制御機構の共通性、多様性が明らかになることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

The regulation mechanisms are thought to be different between filamentous fungi and yeasts. We previously identified filamentous fungi specific novel protein FsiA in koji mold Aspergillus oryzae and suggested that FsiA transcriptionally regulates cell fusion via a transcription factor AoSte12.
The results in this study suggest that a transcription factor other than AoSte12 regulates cell fusion in A. oryzae. Moreover, we obtained some candidate transcription factors involved in cell fusion. These results will contribute to elucidate filamentous fungi specific regulation mechanism of cell fusion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糸状菌の細胞融合の研究はアカパンカビNeurospora crassaを中心に行われてきた。本研究から考えられた新たな細胞融合制御機構はN. crassaにおいて提唱されているモデルとは異なり、糸状菌のなかでも細胞融合制御機構に相違があることを示唆している。また、本研究で同定した細胞融合に関わる転写因子は酵母には保存されておらず、糸状菌と酵母の細胞融合の違いを明らかにする上で重要な知見となりうる。
また細胞融合は個体間での交配には必須な過程であるが、麹菌A. oryzaeでは困難である。そのため、本解析のさらなる進展によりA. oryzaeの交配育種の実現につながることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Int'l Joint Research] アイルランド国立大学(アイルランド)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Novel Fus3- and Ste12-interacting protein FsiA activates cell fusion-related genes in both Ste12-dependent and -independent manners in Ascomycete filamentous fungi2021

    • Author(s)
      Takuya Katayama, Ozgur Bayram, Taoning Mo, Betim Karahoda, Oliver Valerius, Daigo Takemoto, Gerhard H Braus, Katsuhiko Kitamoto, Jun-ichi Maruyama
    • Journal Title

      Molecular Microbiology

      Volume: 115 Issue: 4 Pages: 723-738

    • DOI

      10.1111/mmi.14639

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mitochondria fission dysfunction alleviates heterokaryon incompatibility-triggered cell death in the industrial filamentous fungus Aspergillus oryzae2022

    • Author(s)
      Lu Chan, Katayama Takuya, Saito Ryota, Iwashita Kazuhiro, Maruyama Jun-ichi
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Cellular dynamics upon cell fusion in the co-culture between compatible/incompatible strains in the industrial filamentous fungus Aspergillus oryzae2021

    • Author(s)
      Lu Chan, Mori Noriko, Katayama takuya, Saito Ryota, Iwashita Kazuhiro, Maruyama jun-ichi
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 麹菌Aspergillus oryzaeにおける転写因TrsAとTrsBによる菌核形成制御機構の解析2021

    • Author(s)
      皆川春香、片山琢也、岡大椰、小川真弘、兒島孝明、中野秀雄、小山泰二、北本勝ひこ、丸山潤一
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 麹菌Aspergillus oryzaeが有する特異的な染色体領域の発見とゲノム編集技術 CRISPR/Cas9 による大規模欠損2021

    • Author(s)
      知見悠太、山口勝司、齋藤直也、片山琢也、重信秀治、丸山潤一
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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