• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

針葉樹二次代謝産物の腐朽菌による生物変換機構の網羅的解析

Research Project

Project/Area Number 23K21222
Project/Area Number (Other) 21H02251 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 40020:Wood science-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

堀 千明  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50722948)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飛松 裕基  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20734221)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywords木材腐朽菌 / 針葉樹 / Wood decay fungi / Wood extractives / 担子菌 / 抽出成分 / 腐朽菌
Outline of Research at the Start

樹木は樹皮や木部に抗菌性物質となる二次代謝産物を生産することにより、菌の侵入を防いでおり、特に針葉樹は大量に蓄積しているため腐朽されにくい。しか し針葉樹分解性白色腐朽菌Phlebiopsis giganteaは一早くこれら樹木防御を突破しコロニーを形成する(Hori et al. 2014 PLoS Genet.)。そこで本研究では、針葉樹二次代謝産物の本菌による変換過程を網羅的に明らかにすることで、本菌が樹木 防御を突破できる一因の解明へと繋げる。

Outline of Annual Research Achievements

樹木は樹皮や木部に抗菌性物質となる二次代謝産物を生産することにより、菌の侵入を防いでおり、特に針葉樹は大量に蓄積しているため腐朽されにくい。しかし針葉樹分解性白色腐朽菌Phlebiopsis giganteaは一早くこれら樹木防御を突破しコロニーを形成する(Hori et al. 2014 PLoS Genet.)。これまでの研究で、P. giganteaは針葉樹の抽出成分に豊富に含まれる二次代謝産物を生物変換する高い能力を保持している可能性を示した(Hori et al. 2014 PLoS Genet.; Iwata et al. 2020)。そこで本研究では、針葉樹二次代謝産物の本菌による変換過程を網羅的に明らかにすることで、本菌が樹木防御を突破できる一因の解明へと繋げる。
昨年度、伐採したばかりのマツから取り出した抽出成分のメタボローム解析法をGCMSによって確立し、本プラットフォームを利用する事で、マツ抽出成分および成分変換物を網羅的に解析した。今年度は、マツ抽出成分の中でも主要な成分を対象として、腐朽菌への成長阻害機能があるかどうかを確認した。さらに、P. giganteaの代謝産物を明らかにするための液体培養条件を検討することで、本菌が主要成分を消費していることを確認した。今後、本培養系を解析することで、変換物の同定や変換に関わる代謝や酵素を明らかにすることが可能となる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は研究室体制が大きく変化したにも関わらず、本課題の中心であった生物変換を観察する培養系を構築できており、概ね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、構築した培養系を対象として、オミクス解析を適応することで代謝変換機構を明らかにしてく予定である。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Enhancement of secondary cell wall formation in poplar xylem using a self-reinforced system of secondary cell wall-related transcription factors.2022

    • Author(s)
      Nakano Y, Endo H, Gerber L, Hori C, Ihara A, Sekimoto M, Matsumoto T, Kikuchi J, Ohtani M, Demura T
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Sciences

      Volume: 13 Pages: 819360-819360

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.819360

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Omics analyses and biochemical study of Phlebiopsis gigantea elucidate its degradation strategy of wood extractives2021

    • Author(s)
      Iwata Mana、Gutierrez Ana、Marques Gisela、Sabat Grzegorz、Kersten Philip J.、Cullen Daniel、Bhatnagar Jennifer M.、Yadav Jagjit、Lipzen Anna、Yoshinaga Yuko、Sharma Aditi、Adam Catherine、Daum Christopher、Ng Vivian、Grigoriev Igor V.、Hori Chiaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 12528-12528

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91756-5

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transport-coupled ubiquitination of the borate transporter BOR1 for its boron-dependent degradation2020

    • Author(s)
      A. Yoshinari, T. Hosokawa, M. P. Beier, K. Oshima, Y. Ogino, C. Hori, T. E. Takasuka, Y. Fukao, T. Fujiwara and J. Takano
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 33(2) Issue: 2 Pages: 420-438

    • DOI

      10.1093/plcell/koaa020

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] きのこ由来リパーゼの新規機能を支えるタンパク質構造のダイナミクス解析2022

    • Author(s)
      堀千明
    • Organizer
      北大部局横断シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 森林生態系の微生物による樹木分解機構の解明2022

    • Author(s)
      堀千明
    • Organizer
      植物学会北日本支部会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多様な木材腐朽菌による樹木分解メカニズム2021

    • Author(s)
      堀千明
    • Organizer
      京都大学 RISH セミナー
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Identifying transcription factors that reduce wood recalcitrance and improve enzymatic degradation of xylem cell wall in Populus2021

    • Author(s)
      Hori C*, Takata N, Lam PY, Tobimatsu Y, Nagano S, Mortimer JC, Cullen D.
    • Organizer
      The 7th International Conference on Plant Cell Wall Biology
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] きのこ由来リパーゼの新規機能を支えるタンパク質構造のダイナミクス解析2021

    • Author(s)
      堀千明、久米田博之
    • Organizer
      北大横断シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Aspergillus nidulans 由来新規ラムノガラクツロナンリアーゼの機能・構造解析2021

    • Author(s)
      鈴木 裕満, 伊東 昂希, 酒井 杏匠, 堀 千明, 高須賀 太一, 加藤 雅士, 志水 元亨
    • Organizer
      日本生物工学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Use of novel highly functional lipase from Basidiomycetes2022

    • Inventor(s)
      Chiaki Hori
    • Industrial Property Rights Holder
      Chiaki Hori
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-08-08  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi