2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the biosynthesis of two types of galactomannan localized at the surface layer of the cell wall of pathogenic fungi
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18K05418
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
岡 拓二 崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (50510690)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Aspergillus fumigatus / cell wall / galactomannan / galactofuranose / glycosyltransferase / sugar chain / oligosaccharide / biosynthesis |
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| Outline of Annual Research Achievements |
病原性糸状菌Aspergillus fumigatusの細胞壁表層にはガラクトマンナンが含まれている。ガラクトマンナンは、α-(1→2)-/α-(1→6)-マンナン鎖とβ-(1→5)-/β-(1→6)-ガラクトフラノシル鎖からなる。β-(1→5)-ガラクトフラノシル残基は、子嚢菌門のうちチャワンタケ亜門に属する糸状菌群が特異的に有する糖鎖であり様々な生物学的プロセスに関与している。我々はこれまでに、GfsAがβ-(1→5)-ガラクトフラノシル鎖の生合成に関与するβ-ガラクトフラノシル転移酵素であることを明らかにしてきた。しかし，β-(1→5)-ガラクトフラノシル鎖の生合成の全貌は明らかにされていなかった。今年度は、GfsAに加えてGfsBとGfsCがβ-ガラクトフラノシドβ-(1→5)-ガラクトフラノシル基転移酵素であることを生化学的・遺伝学的解析により明らかにした。GfsA、GfsB、およびGfsCは、in vitroにおける高効率アッセイにより，それぞれ7，3および5の鎖長までのβ-(1→5)-ガラクトフラノシルオリゴマーを合成することができた。また，ΔgfsB株，ΔgfsC株，ΔgfsAC株，ΔgfsABC株から抽出したガラクトマンナンの構造解析を行ったところ，GfsAとGfsCが真菌型ガラクトマンナンとO-マンノース型ガラクトマンナン中の全てのβ-(1→5)-ガラクトフラノシル残基をすべて合成していること，GfsBはβ-(1→5)-ガラクトフラノース転移酵素活性を有しているものの生体内ではほとんど機能していないことが明らかになった。β-(1→5)-ガラクトフラノシル残基の生合成に関する新たな理解は、複雑な細胞壁構造の形成や、糸状菌類の病原性についての重要な新規知見を提供するものであると考えている。
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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
β-(1→5)-ガラクトフラノシル鎖の生合成の全貌を明らかにすることができ，論文として発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、機能未解明なgfsAの5つのパラログ（gfsD-gfsH）およびGM生合成に関わると考えている2つのマンノース転移酵素遺伝子（ktr2およびktr5）の機能解析を進める。また、CmsAやGfsAの立体構造を明らかにして詳細な解析を進める。
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| Causes of Carryover |
covid-19によるパンデミック拡大措置の一環として参加予定にしていた日本農芸化学会が中止となった。そのため，予算計上していた旅費が不必要となった。急遽，物品費に置き換えたが完全に消化することができなかった。余剰助成金については，次年度に消耗品として消化する予定である。
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