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Analysis of Photoresponse Genes of Mushroom Mycelia and Correlation with Primary Metabolites

Research Project

Project/Area Number 24580106
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

KOJIMA Masanobu  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (20153538)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) FUJII Hiroshi  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (90165340)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords糸状菌の光応答 / 青色光刺激 / シキミ酸蓄積 / 遺伝子発現制御 / タンパク質発現制御 / 新規有用物質生産法の開発 / 一次代謝経路の光制御 / 発光ダイオード / 糸状菌 / タミフル製造原料 / 一次代謝経路の制御 / 遺伝子発現・タンパク質発現 / 有用物質生産 / キノコ菌糸 / 代謝経路の光制御 / メタボローム解析 / シキミ酸経路 / 光質効果 / 光強度効果 / 遺伝子発現解析 / 機序解明 / キノコの光応答 / ヒラタケ菌糸 / シキミ酸
Outline of Final Research Achievements

Shikimic acid is a key intermediate in the aromatic amino acid pathway as well as an important starting material for the synthesis of Tamiflu, a potent and selective inhibitor of the neuraminidase enzyme of influenza viruses A and B.
In oyster mushroom mycelia cultivated in the dark, stimulation with blue light-emitting diodes induces the accumulation of shikimic acid. An integrated analysis of primary metabolites, gene expression and protein expression suggests that the accumulation of shikimic acid caused by blue light stimulation is due to an increase in 3-deoxy-D-arabinoheptulosonate 7-phosphate synthase (DAHPS), the rate-determining enzyme in the shikimic acid pathway, as well as phosphofructokinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase, the rate-determining enzymes in the glycolysis and pentose phosphate pathways, respectively. This stimulation results in increased levels of phosphoenolpyruvic acid and erythrose-4-phosphate, the starting materials of shikimic acid biosynthesis.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) Book (1 results) Remarks (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Regulation of Primary Metabolic Pathways in Oyster Mushroom Mycelia Induced by Blue Light Stimulation: Accumulation of Shikimic Acid2015

    • Author(s)
      M. Kojima, N. Kimura, R.i Miura
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 8630-8630

    • DOI

      10.1038/srep08630

    • NAID

      120007101341

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] キノコ菌糸のシキミ酸経路を青色光刺激で制御する2015

    • Author(s)
      小嶋政信・木村仁奈子・三浦竜平
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-27
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  • [Presentation] 青色光刺激によるシキミ酸蓄積能の高いキノコ菌糸のスクリーニング2015

    • Author(s)
      木村仁奈子・小嶋政信・市村昌紀・三原聡
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] キノコ菌糸含有抗腫瘍活性物質並びに癌転移関連遺伝子発現抑制物質の探索2015

    • Author(s)
      三浦竜平・小嶋政信・藤井博
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒラタケ菌糸の青色光応答:シキミ酸蓄積メカニズムの解明2014

    • Author(s)
      小嶋政信・木村仁奈子・三浦竜平
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都市)
    • Year and Date
      2014-10-18
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  • [Presentation] 青色光刺激が及ぼす遺伝子発現とタンパク質発現によるヒラタケ菌糸のシキミ酸蓄積2014

    • Author(s)
      小嶋政信・木村仁奈子・三浦竜平
    • Organizer
      日本生物環境工学会2014年大会
    • Place of Presentation
      明治大学駿河台キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-09
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  • [Presentation] 青色光刺激を与えてヒラタケ菌糸のシキミ酸経路を制御する2013

    • Author(s)
      小嶋政信・三浦竜平・市村昌紀・三原聡
    • Organizer
      日本生物環境工学会2013年大会
    • Place of Presentation
      香川大学
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  • [Presentation] 青色光刺激を与えてキノコ菌糸のシキミ酸経路を制御する2013

    • Author(s)
      小嶋政信・三浦竜平
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
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  • [Presentation] 青色光刺激を与えて糸状菌から有用物質を生産する2013

    • Author(s)
      小嶋政信・三浦竜平・三原聡・市村昌紀
    • Organizer
      第13回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
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  • [Presentation] ヒラタケ菌糸に青色光刺激を与えて抗癌活性物質を生産する2013

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    • Organizer
      第13回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
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  • [Presentation] ヒラタケ菌糸に青色光刺激を与えてシキミ酸代謝経路を制御する -シキミ酸蓄積量の時系列変化ならびに光質・光強度への依存性-

    • Author(s)
      三浦竜平・小嶋政信
    • Organizer
      第77回日本生化学会中部支部例会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
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  • [Presentation] 青色光刺激により引き起こされるヒラタケ菌糸の遺伝子発現変化と代謝産物生産変化

    • Author(s)
      小嶋政信
    • Organizer
      2012年光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学・大岡山キャンパス
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  • [Presentation] 青色光刺激を与えてキノコ菌糸の代謝経路を制御する

    • Author(s)
      小嶋政信・藤井博
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
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  • [Book] 光化学の事典:8.1節 生物の光吸収、蛍光と発光(1)花の色と天然色素2014

    • Author(s)
      小嶋政信
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      朝倉書店
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  • [Remarks] 光制御化学研究室

    • URL

      http://karamatsu.shinshu-u.ac.jp/lab/kojima

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  • [Remarks] 信州大学研究者総覧

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.gmSFjakh.html

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    • URL

      http://karamatsu.shinshu-u.ac.jp/lab/kojima/

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    • URL

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    • URL

      http://karamatsu.shinshu-u.ac.jp/lab/kojima/

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 糸状菌から有用代謝産物を生産する方法2012

    • Inventor(s)
      小嶋政信・藤井博
    • Industrial Property Rights Holder
      信州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2012-08-06
    • Related Report
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    • Overseas

URL: 

Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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