2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of physiological role of early endosome motility in the "Japanese national fungus" Aspergillus oryzae
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16K18837
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
樋口 裕次郎 九州大学, 農学研究院, 助教 (50732765)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 黄麹菌 / Aspergillus oryzae / 初期エンドソーム / AoHok1 / 細胞分化 / α―アミラーゼ / 二次代謝産物 / コウジ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黄麹菌Aspergillus oryzaeは我が国の発酵・醸造産業で古くから利用され、高いタンパク質分泌能力を有する。近年、エンドサイトーシス経路で機能する初期エンドソームが、タンパク質分泌経路とも関連することが示唆されてきた。初期エンドソームの特徴的な動態は、ダイニンやキネシンなどの微小管系モータータンパク質に依存している。そこで、初期エンドソームとモータータンパク質のリンカーとして推定されるAoHok1を同定し、その破壊株を用いて初期エンドソーム動態の生理的役割について解析した。Aohok1破壊株では、分生子形成の抑制及び菌核形成の増加が確認され、初期エンドソーム動態が細胞の分化へ関与することが示唆された。また、Aohok1破壊株においてはα―アミラーゼの遺伝子発現およびタンパク質分泌の両レベルにおいて低下が見られた。このことから、初期エンドソーム動態がα―アミラーゼ生産にも寄与していることが示唆された。
近年、タンパク質に限らず、二次代謝産物も細胞内輸送によって分泌されていることが報告されてきている。そこで、初期エンドソーム動態が二次代謝産物であるコウジ酸分泌生産へ関与しているかをプレートアッセイで解析した。すると、通常条件(30℃・pH 6)ではコントロール株と比較して、破壊株において分泌生産の遅延及び分泌量の減少が見られた。更に培養条件において温度とpHを変化させたところ、高温下(37℃)・pH 5の条件で破壊株がコントロール株に比べて多くコウジ酸を分泌することがわかった。そこで、通常条件での分泌生産の立ち上がり時におけるコウジ酸生合成関連遺伝子の発現量を解析したところ、破壊株においてトランスポーターをコードするkojTの発現量が低下していた。以上から、初期エンドソーム動態がコウジ酸分泌生産において、少なくとも遺伝子発現レベルで関与していることが示唆された。
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