2017 Fiscal Year Research-status Report
トランスクリプトームによる糸状菌環境応答能の解明とその基盤情報整備
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16K18671
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
高橋 弘喜 千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (60548460)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 糸状菌 / トランスクリプトーム / 環境ストレス / 菌糸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微生物の環境ストレス応答を分子レベルで明らかにすることは、菌の生育を人為的に制御するための非常に有益な知見となる。本研究では、病原糸状菌アスペルギルスフミガタスの環境ストレス応答に関わる遺伝子の探索を次世代シーケンサーと情報解析を駆使して実現し、糸状菌の転写ネットワークを包括的に解明するとともに、糸状菌の遺伝子発現応答を体系化することを目的としている。平成29年度は、菌糸における環境ストレス時のトランスクリプトームデータ解析を進めた。具体的には、熱ストレス、酸化ストレス、浸透圧ストレス付与後３時間までの短時間に起こる発現応答に着目して、これまでに取得したRNA-seqの情報解析を進めた。その結果、各環境ストレスに応答する遺伝子群を同定し、転写応答の全体像を把握することができた。熱ストレス時には、徐々に発現応答が起こるのに対して、酸化ストレス、浸透圧ストレスでは、一過的な発現変動を示すことを確認した。興味深いことに、抗真菌薬の標的経路の遺伝子群が、酸化ストレス、浸透圧ストレス下で発現減少することを見出した。このことは、ヒト体内では、抗真菌薬の効果が低下していることを示唆するものであった。さらに、試験した全ストレスに転写応答する遺伝子を探索したところ、266遺伝子を同定することができた。酵母での環境応答因子との比較解析によって、糸状菌アスペルギルスフミガタスでは、真菌に共通のストレス応答因子と糸状菌固有の因子によって、ストレス応答能が支えられていることが示唆された。それらの成果を論文として発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アスペルギルスフミガタスの環境ストレス（熱ストレス、酸化ストレス、浸透圧ストレス）時の転写応答解析を進めた。具体的には、遺伝子発現量の算出、各ストレス条件下で発現変動を示す遺伝の選抜、各時間で特徴的な機能遺伝子群の選抜などの統計解析を進めた。その結果、本菌において一過的に発現変動を示す遺伝子群を同定できた。さらに、試験した全ストレスに共通して応答する因子の同定へと進め、論文として発表できたことから、概ね順調と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
低酸素条件など、別の環境ストレスにおける転写応答についても解析を進め、これまでのデータとの統合を図る。また、共発現する遺伝子群について解析を進め、データベースとしての公開を目指し、更なるデータ整備を進める。その際に、公共データを取り入れることでデータサイズを拡大して、より汎用的な発現データの作成を計画している。同定した266遺伝子に関しては、文献調査により機能未知の遺伝子を解析候補として選抜し、欠損株作製などの解析によって、本菌のストレス応答能の分子レベルでの解析を進める。また、当初計画してなかったが、ストレス付与時の菌糸の形態的特徴を解析することで転写応答の時間変化との関係に迫ることを計画している。
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| Causes of Carryover |
(理由) 論文執筆（Takahashi et al., 2017として発表）とリバイスの追加解析に研究時間の多くを割いたので、データ取得等の実験が遅れた。そのため、RNA-seq解析の追加解析用の消耗品を計上していたが、未使用である。技術補佐員への謝金を予定していたが、適任者が見つからなかったために採用に至らず予定額に満たなかった。
(使用計画) 追加のRNA-seqデータ取得に関する消耗品の購入に充当する。新たに形態観察の必要性が生じたため、観察用の顕微鏡関連備品の購入に充当を予定している。技術補佐員への謝金、成果発表用のPC購入に充当する。
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