糸状菌の先端生長などに関与すると考えられる新たな生物分子モーターの解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10175205
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高木 正道 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50018339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀内 裕之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (00209280)
• Keywords: Aspergillus / キチン合成酵素 / ミオシン / 菌糸内菌糸

Research Abstract

糸状菌A.nidulansのcsmAはキチン合成酵素のN末端側にミオシンモーター様のドメインを持つタンパク質をコードする遺伝子であるがこの遺伝子の破壊株は菌糸の極性生長が乱され菌糸の途中が膨らむ「balloon」構造と、菌糸の中に菌糸を生じるいわゆる菌糸内菌糸を生じた。さらに分生子の形成効率が非常に低下した。そこでこのcsmAの遺伝子破壊株においてCsmAの全領域、キチン合成酵素ドメインのみを発現させたところ全領域を発現させたものは野生株と同様の表現型を示したのに対し、キチン合成酵素ドメインだけを発現させたものは菌糸内菌糸の形成についてはcsmA破壊株と同様に見られたが、balloonの形成についてはcsmA破壊株と異なる形態を示し、分生子の形成効率についてはある程度の回復が見られた。このことからCsmAのミオシン様ドメインはCsmAの機能を完全に発揮させるのに重要な役割を担っていることが推定された。またCsmAのミオシン部分だけが発現される株についても作製し、その表現型についても検討したところ、csmAの全領域を破壊した株と類似の表現型を示した。一方、稲の主要な病原性糸状菌であるPyricularia oryzaeよりcsmAのホモログcsm1を単離しその全構造を決定した結果、Csm1とCsmAのホモロジーはタンパク質全体にわたっておりアミノ酸レベルで65%という高いレベルでの同一性を示した。このことはCsmAタイプのタンパク質がA.nidulans以外にも存在することを示しておりCsmAタイプのタンパク質が存在しないS.cerevisiaeとの形態の違いを考える上で興味深い。さらにcsm1の発現パターンについてNorthern解析により検討したところ菌糸生長中構成的に発現していることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Park,I.C.et al.: "Isolation of csml encoding a class V chitin synthase with a myosin motor-like domain from the rice blast fungus,Pyricularia oryzae." FEMS Microbiol.Lett.170. 131-139 (1999)