Elucidation of drug resistance mechanisms in filamentous fungi by functional analyses of transcription factors

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02864
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Gomi Katsuya 東北大学, 農学研究科, 教授 (60302197)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 薬剤耐性 / 転写因子 / 糸状菌 / エルゴステロール生合成 / 細胞壁生合成

Outline of Final Research Achievements

Two transcription factors involved in azole drug resistance, AtrR and SrbA, bind to the same or very close DNA sequences in the promoter region of the ergosterol biosynthetic enzyme gene cyp51A. A possible interaction between AtrR and SrbA was observed by Bimolecular Fluorescence Complementation method. On the other hand, by using the library of A. oryzae transcription-related factor-disrupted strains, two types of disruption strains that were susceptible to the cell wall synthesis inhibitors Congo red and Calcofluor white were identified. These transcription factors were found to regulate the expression of biosynthetic enzyme genes for cell wall constituents.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

A. fumigatusではエルゴステロール生合成酵素遺伝子cyp51Aが高発現することによりアゾール薬剤耐性となる株があり、この高発現株ではプロモーター領域の34 bpがタンデムに重複している（TR34）ことが知られている。AtrRとSrbAが結合する配列はこの34 bpの領域に存在していることが分かったことにより、AtrRとSrbAが結合する配列がタンデムに重複することによってcyp51Aが高発現する結果、アゾール薬剤耐性を獲得するものと考えられ、アゾール薬剤耐性機構の一端を解明することができたと言える。