農作物病原性糸状菌の先端生長と細胞壁キチンの合成・分解との関連の分子生物学的研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06044062
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高木 正道 東京大学, 農学部, 教授 (50018339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HWANG CherーW Agricultural Biotechnology Institute R. D, Resercher ; RYU JinーChan Agricultural Biotechnology Institute R. D, Director ; EUN MooーYung Agricultural Biotechnology Institute R. D, Director ; 堀内 裕之 東京大学, 農学部, 助手 (00209280)
• Keywords: キチン合成酵素 / 先端生長 / Aspergillus / Rhizopus

Research Abstract

筆者らの研究室で単離されたAspergillus nidulansのキチン合成酵素をコードする遺伝子chsA、chaBに対しA,nidulansにおいてそれら遺伝子の破壊株を作製し、その表現型を検討した。その結果、chsA破壊株では野生株と同様の生育を示したのに対し、chsB破壊株では生育が強く阻害され菌糸の先端が丸く膨らんだ状態が観察された。そこでその発現が菌糸の先端生長に重要であると考えられたchaBをA.nidulansにおいて培地の炭素源の種類により発現制御可能なアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子(alcA)のプロモーターの下流に連結した。これをA.nidulansに形質転換し遺伝子の発現を、炭素源の変更により制御することによって表現型の変化を観察したところchsBの発現を抑えると菌糸の生長は著しく抑えられ、単位面積たりの分生子数が野性株の半分程度になることが明らかになった。このことからchsBの遺伝子産物が菌糸の先端生長のみならず分生子の形成にも関与していることが推定された。さらにA.nidulansに存在するchsA,chsB以外のキチン合成酵素遺伝子chsC、chsDを単離しその構造を解析した。一方、植物病原菌の近縁種である糸状菌Rhizopus oligosporusからも2種のキチン合成酵素遺伝子chs1,chs2を単離しその全構造を解明した。さらにそれら遺伝子をSacchromyces cerevisiac中で発現させ、これらの遺伝子が実際にキチン合成酵素をコードしていることを確認するとともに、ノーザン解析によりそれら遺伝子がR.oligosporus内で菌糸生長期に強く発現することも見いだした。韓国側においては申請書に記載した糸状菌を感染させる植物の選定と病原性のアッセイ系の確立を継続中である。

Research Products

• [Publications] 本山高幸: "Isolation and Characterization of Two Chitin Synthase Genes of Rhizopus oligosporus" Biosci.Biotech.Biochem.58. 1685-1693 (1994)
• [Publications] 矢内耕二: "Isolation and Characterization of Two Chitin Synthase Genes from Aspergillus nidulans" Biosci.Biotech.Biochem.58. 1828-1835 (1994)
• [Publications] 本山高幸: "Isolation of a Chitin Synthase Gene(chsC) of Aspergillus nidulans" Biosci.Biotech.Biochem.58. 2254-2257 (1994)