2021 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of wood decay phenomena and construction of biomass conversion system using genome editing technology of mushroom
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19H03013
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80345181)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
高畠 幸司 琉球大学, 農学部, 教授 (50446621)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 木材腐朽菌 / ゲノム編集 / バイオマス変換 / バイオエコノミー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
きのこの多くは、木材を栄養源として生育する木材腐朽菌である。我々は既にきのこが作る子実体を食品や薬として古来から利用しているが、きのこの木材分解メカニズムや子実体形成メカニズムには依然として不明な点が多い。本研究の目的は、ゲノム編集技術を利用して木材腐朽現象を理解し、「きのこはどのように木材を分解しているのか」を明らかにするとともに、新しいバイオマス変換系の構築に応用することである。
白色木材腐朽菌Phanerochaete chrysosporiumでは、形質転換条件の検討を行い、安定形質転換体を取得し、ゲノム編集実験系を確立することに努めたが、やはり抗生物質耐性が高く、現在用いている抗生物質ハイグロマイシンBは選抜に高濃度が必要であった。そこで、他の生物種でも用いられている抗生物質（Zeocin、G418、Blastcidin、Puromycin、Carboxin）を試したところ、Carboxinのみが100μg/mLの濃度でP. chrysosporiumの成長を阻害できることが明らかとなった。さらに今回テストした担子菌ウシグソヒトヨタケ（Coprinopsis cinerea）、キチリメンタケ（Gloeophyllum trabeum）Postia placentaの成長も同様に100μg/mL以下の濃度で阻害できることが明らかとなった。
さらに、C. cineraのゲノム編集㈱を作成するためのベクターを35種類調製し変異体作成を試みたところ、セルラーゼ（GH6B、GH6C）、アラビのフラノシダーゼ（GH51）、セロビオース脱水素酵素（CDH）、ピラノース脱水素酵素（PDH）の変異株を得ることに成功した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Lytic polysaccharide monooxygenase increases cellobiohydrolases activity by promoting decrystallization of cellulose surface2022
Author(s)
1.Uchiyama, T., Uchihashi, T., Ishida, T., Nakamura, A., Vermaas, J. V., Crowley, M. F., Samejima, M., Beckham, G. T., and Igarashi K.
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Journal Title
Science Adv.
Volume: 8
Pages: eade5155
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Acetylated xylan degradation by glycoside hydrolase family 10 and 11 xylanases from the white-rot fungus Phanerochaete chrysosporium2022
Author(s)
3.Kojima, K., Sunagawa, N., Yoshimi, Y., Tryfona, T., Samejima, M., Dupree, P., and Igarashi, K.
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Journal Title
J. Appl. Glycosci.
Volume: 69
Pages: 35-43
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comparison of glycoside hydrolase family 3 β-xylosidases from basidiomycetes and ascomycetes reveals evolutionarily distinct xylan degradation systems.2022
Author(s)
5.Kojima, K., Sunagawa, N., Mikkelsen, N. E., Hansson, H., Karkehabadi, S., Samejima, M., Sandgren, M., and Igarashi, K.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 298
Pages: 101670
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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