2004 Fiscal Year Annual Research Report
糸状菌より発見した新奇な糖脂質の機能と合成経路の解明及び抗生物質探索への応用
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16380063
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 憲二 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (70109049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 高嶺 京都大学, 生命科学研究科, 助手 (70346104)
杉田 睦海 滋賀大学, 教育学部, 教授 (20024937)
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| Keywords | スフィンゴ糖脂質 / 植物病原菌 / イノシトールリン酸セラミド / ホスホコリン / Trichoderma viride / 防御応答性遺伝子 / Aureobacidin A / Mucor属 |
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| Research Abstract |
植物病原性糸状菌Trichoderma virideが新奇な構造の両性スフィンゴ糖脂質(ZGL ; Zwitterionic glycosphingolipid)を有することを見出すとともに、イネ培養細胞に対する影響を調べた。すなわち、T.virideよりZGLを抽出単離し、薄層クロマトグラフィーによって分析したところ、2種類のZGLが存在することを見出した。これらのZGLについて、ガスクロマトグラフィーやMALDI-TOF/MS分析によって構造を調べたところ、以前に植物病原菌のAcremonium属糸状菌より見出した4種類の新奇なZGLの内の2種類と同じであることを明らかにした。これらのZGLはイノシトールリン酸セラミドにグルコサミンとマンノースが結合した構造を有しており、1種類はホスホコリンを含有していることを明らかにした。これらの構造は酵母などが有するイノシトールリン酸セラミドにマンノースが結合したスフィンゴ糖脂質とは全く異なっていた。そこで、これらのZGLがイネ培養細胞に与える影響について調べた。ZGLをイネ培養細胞に添加後、細胞より総RNAを抽出し、ノーザンブロッティングやRT-PCRによって解析したところ、防御応答性遺伝子であるPAL(phenylalanine ammonia lyase)遺伝子やPBZ1遺伝子が発現誘導していることが認められ、T.virideのZGLが植物の抵抗性反応を誘起するエリシターとして作用していることが示唆された。一方、イノシトールリン酸セラミドの生合成に関わる酵素イノシトールリン酸セラミド合成酵素を阻害する抗生物質Aureobacidin Aによって生育が全く阻害されないために、セラミドに糖が直接結合する生合成系路を有すると推察されるケカビ糸状菌(Mucor hiemalis)のスフィンゴ糖脂質生合成系を明らかにすることを試みて、セラミドにガラクトースを付加する酵素ガラクトシルトランスフェラーゼの遺伝子クローニングを試みた。すなわち、動物の酵素の一次配列を基にして、プライマーを作成し、M.hiemalisのゲノムを鋳型として得られたPCR産物を指標に、コロニー・ハイブリダイゼーションを行ったところ、目的の遺伝子を有すると思われるコロニーを得た。
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