2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the molecular mechanisms of hyphal adhesion and substrate colonization via cell surface polysaccharides in filamentous fungi
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18K05384
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉見 啓 京都大学, 農学研究科, 特定准教授 (60436102)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 糸状菌 / 菌糸接着 / 基質認識 / 基質定着 / α-1,3-グルカン / ガラクトサミノガラクタン / ECM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糸状菌（カビ）の細胞は多糖から成る細胞壁や分泌性の細胞外マトリクス（ECM）で覆われており、これら細胞表層構造の物性が栄養基質への定着性や侵襲能に強く影響する。申請者はこれまでに、麹菌において不溶性の細胞壁多糖α-1,3-グルカンと水溶性分泌多糖ガラクトサミノガラクタン（GAG）が菌糸接着因子であることを見出した。本研究の目的は、この様な細胞表層多糖の解析を通じて菌糸接着性と基質定着機構の分子メカニズムを解明することである。前年度までに、GAG精製法を確立し、精製GAGを用いたin vitro解析により、GAG糖鎖中のN -アセチルガラクトサミン残基における脱アセチル化がGAG依存的な菌糸接着に重要であることを見出した。また、糸状菌の細胞壁構築の制御機構に関する知見も多数得ている。今年度はさらに、糸状菌における菌糸接着の分子機構および基質認識機構の理解を深めるため、以下の研究を実施した。
１）植物病原糸状菌も広くGAG生合成遺伝子を有しているが、その機能についてはほとんど解析されていない。そこで生態的特徴の異なる植物病原性の糸状菌（Bipolaris maydis およびBotrytis cinerea）において、 GAG生合成遺伝子欠損株を解析した。その結果、両菌においてもGAGが菌糸同士の接着性に関与することが示唆された。
２）植物病原糸状菌における菌糸表層の物性を評価するため、表面電荷の異なるポリスチレン製蛍光マイクロビーズを用いて、B. maydisにおけるECMの表面電荷を評価した。その結果、本菌において二層構造を成すECMでは、内層と外層の電荷が異なることが明らかになった。
３）モデル糸状菌 Aspergillus nidulans において、細胞表層構造や細胞外環境応答に重要なシグナル伝達因子YpdAの機能を解析し、YpdAの細胞形態制御に関わる役割を明らかにした。
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