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Functional analysis of novel aminoacyl-sterol derivatives in fungi

Research Project

Project/Area Number 21K05406
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

Kushiro Tetsuo  明治大学, 農学部, 専任教授 (80373299)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsステロールアミノ酸誘導体 / エルゴステロール / アミノアシルtRNA合成酵素 / 黄麹菌 / コムギ赤カビ病菌 / 分生子形成 / 菌核形成 / 麹菌 / アミノアシル化ステロール
Outline of Research at the Start

真核生物の細胞膜にはステロールが存在し、生体内で様々な機能を担っている。近年、麹菌を含むいわゆるカビにおいて、ステロールにアミノ酸が結合した新規なアミノアシル化ステロールが発見された。本化合物を合成する遺伝子はカビにおいて広く保存されているため、この新規ステロール誘導体は何らかの重要な生理作用を担っていると考えられる。本研究では、新規アミノアシル化ステロールの生理機能を探るべく、結合タンパク質の探索や、細胞内局在、内生量の変化、合成酵素と分解酵素の発現解析などを調べることにより検証する。本研究により、新規ステロール誘導体を標的とした新規抗真菌剤の開発が期待される。

Outline of Final Research Achievements

Physiological roles of novel ergosterol amino acid derivatives (Erg-aa) in fungi were investigated using Erg-aa knockout mutant of Aspergillus oryzae and Fusarium graminearum. Both Erg-aa knockout mutants showed reduced spore formation and increased sclerotia formation compared with wild type strain. Besides, knockout mutants showed reduced expression of genes involved in spore formation indicating that Erg-aa plays a role in controlling these gene expression. Furthermore, Erg-aa knockout mutant of F. graminearum showed reduced infection phenotype against wheat indicating that Erg-aa also affects pathogenicity of this plant pathogen.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糸状菌より新規に見出されたエルゴステロールアミノ酸誘導体(Erg-aa)は、糸状菌の分生子形成や菌核形成に関与することが明らかとなり、糸状菌の生殖過程に影響を及ぼすことが判明した。さらに、植物病原菌の病原性にも関与することが明らかとなり、これまでに見出されていないErg-aaを介した糸状菌の新たな生理機構の解明につながる成果であった。また、Erg-aaを標的とした新規抗真菌剤の開発にも発展する成果であり、植物病原菌の防除にも貢献できることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Int'l Joint Research] ストラスブール大学(フランス)

    • Related Report
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  • [Int'l Joint Research] ストラスブール大学(フランス)

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  • [Int'l Joint Research] フロリダ中央大学(米国)

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  • [Int'l Joint Research] ストラスブール大学(フランス)

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  • [Int'l Joint Research] フロリダ中央大学(米国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] RNA-dependent synthesis of ergosteryl-3β-O-glycine in Ascomycota expands the diversity of steryl-amino acids2022

    • Author(s)
      Yakobov Nathaniel、Mahmoudi Nassira、Grob Guillaume、Yokokawa Daisuke、Saga Yusuke、Kushiro Tetsuo、Worrell Danielle、Roy Hervy、Schaller Hubert、Senger Bruno、Huck Laurence、Riera Gascon Gisela、Becker Hubert D.、Fischer Frederic
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 298 Issue: 3 Pages: 101657-101657

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.101657

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synthesis of aminoacylated ergosterols: A new lipid component of fungi2021

    • Author(s)
      Yokokawa Daisuke、Tatematsu Shunsuke、Takagi Ryoka、Saga Yusuke、Roy Hervy、Fischer Frederic、Becker Hubert D.、Kushiro Tetsuo
    • Journal Title

      Steroids

      Volume: 169 Pages: 108823-108823

    • DOI

      10.1016/j.steroids.2021.108823

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糸状菌由来新規ステロールアミノ酸誘導体の発見および生理機能解析2024

    • Author(s)
      横川大祐、今井誠、立松俊祐、佐賀裕亮、Frederic Fischer、Hubert D. Becker、中島春紫、久城哲夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌由来新規ステロールアミノ酸誘導体の機能解析および相互作用タンパク質の探索2023

    • Author(s)
      今井誠、横川大祐、立松俊祐、佐賀裕亮、Frederic Fischer、Hubert D. Becker、久城哲夫
    • Organizer
      第22回糸状菌分子生物学コンファレンス
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 糸状菌由来新規エルゴステロールアミノ酸誘導体の生理機能解析2023

    • Author(s)
      横川大祐、佐賀裕亮、Frederic Fischer、Hubert D. Becker、久城哲夫
    • Organizer
      第22回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] コムギ赤カビ病菌における新規ステロール誘導体加水分解酵素の機能解析2023

    • Author(s)
      関澤大地、金子雅弘、横川大祐、Frederic Fischer、Hubert D. Becker、久城哲夫
    • Organizer
      第22回糸状菌分子生物学コンファレンス
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] コムギ赤カビ病菌における新規ステロールアミノ酸誘導体の生理機能解析2022

    • Author(s)
      金子雅弘、横川大祐、佐賀裕亮、Frederic Fischer、Hubert D. Becker、久城哲夫
    • Organizer
      第21回糸状菌分子生物学コンファレンス
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  • [Presentation] 糸状菌由来新規ステロ ールアミノ酸誘導体の生理機能解析2021

    • Author(s)
      横川大祐, 立松俊祐, 佐賀裕亮, Frederic Fischer, Hubert D. Becker, 久城哲夫
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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