Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
培養できない微生物を対象とする生態学的研究と同様、機能未知の微生物代謝産物に生態学的意義をアノテーションすることはポストコッホ型の微生物学研究と言える。しかし、そのような目立たない分子に、生態学的な機能を積極的に求める研究はされてこなかった。目立たない分子は「ゆるい」生物活性が主で、強烈な生育阻害などを指標としてきた従来の天然物化学からは抜け落ちてきた可能性が高い。本申請研究では、AspergillusやFusarium属などの代表的な真菌類に対して形態変化を引き起こす、すなわち相互作用の場である真菌菌糸に物理的な変化を与える目立たない分子（ポストコッホ分子）を探索する。
培地上でTer331株とA. nigerを共培養させ，A. niger菌糸の様子を顕微鏡で観察した。観察した現象に，collimonin類と他の二次代謝産物が関与するのかどうかを検証するため，collimonin欠損株とQS欠損株を使った。funI欠損株株は，pK18mobsacBベクターを用いた遺伝子欠損により作製した。野生株と同じように，これらの欠損株とA. nigerの共培養を行い，A. niger菌糸を観察した。QS制御下にある二次代謝産物が抗真菌性に重要であることが示唆されたことから，Ter331株とfunI欠損株の二次代謝プロファイルを比較して抗真菌性化合物の候補を探索した。A. niger黄色色素の生合成遺伝子候補を見出し，CRISPR-Cas9法でその破壊株を作製した。そして，破壊株における色素産生能を評価した。A. nigerとTer331株を対峙培養すると，A. nigerの生育はコントロールより阻害され，菌糸先端では激しい分岐が確認された。colA欠損株と対峙した場合，Ter331株のときに見られたA. nigerの生育阻害は一部緩和し，A. nigerの菌糸分岐は観察されなくなった。さらに，funI欠損株はA. nigerに対し，生育阻害と菌糸分岐のいずれの作用も示さなかった。よって，A. nigerの菌糸分岐にはcollimonin類が，生育阻害にはcollimonin類とQS制御下にある未知同定の二次代謝産物が関与する可能性が示唆された。Ter331株とfunI欠損株の二次代謝プロファイルを比較すると，未知リポペプチドのピークが欠損株で消失していた。したがって，これらの化合物が抗真菌性に寄与していると考えられた。A. niger色素の生合成酵素と予想された遺伝子を破壊すると，色素誘導条件下で培養してもコロニーの黄色化は起こらず，LC/MS分析でも該当化合物は検出されなかった。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2024 2023 2022
All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results, Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results)
Microbiology Spectrum
Volume: 11 Pages: 1-18
The Journal of Organic Chemistry
Volume: 89 Issue: 8 Pages: 5715-5725
10.1021/acs.joc.4c00243
Annual Review of Microbiology
Volume: 77 Issue: 1 Pages: 213-231
10.1146/annurev-micro-032521-030537
ACS Chemical Biology
Volume: 18 Issue: 3 Pages: 572-582
10.1021/acschembio.2c00907
