2021 Fiscal Year Annual Research Report
糸状菌多糖分解酵素遺伝子発現誘導因子を介した情報伝達ネットワークの解明
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19K05777
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
谷 修治 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (80405357)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遺伝子発現 / 糖質加水分解酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、セルラーゼ生産糸状菌Aspergillus aculeatusにおける糖質加水分解酵素遺伝子の発現機構を解明することを目的とし、特に我々が同定した４種の新規制御因子（ClbR, Uge5, DppIV, SrpkF）の作用機序を解析した。転写因子ClbRのドメイン解析を行い、C末端部分に転写活性化に関わる領域があることを見出した。UDP-glucose 4-epimerase（Uge5）がセロビオース、マンノビオース、キシロースに応答した遺伝子発現制御に関与していることを見出した。また、Uge5が関わる遺伝子発現を制御する因子として転写因子様タンパク質を新たに同定した。この因子は、セルロースに応答した遺伝子発現の主要制御因子であるManRと同一経路で作用していることを遺伝学的解析から明らかにした。Dipeptidyl peptidase IV (DppIV) がセルロースに応答した糖質加水分解酵素の遺伝子発現と酸化ストレス応答に関与しており、その応答にDppIVのペプチダーゼ活性が寄与していることが示唆された。現時点では、DppIVの基質の同定には至っておらず、また、これまでに糸状菌において知られている酸化ストレス応答経路にDppIVが関与しているデータも得られていない。DppIVが未知の応答経路を介して遺伝子発現を制御していることも念頭におき、引き続き研究を継続する必要がある。Serine-arginine protein kinase F (SrpkF)が、セルロースに応答した遺伝子発現および胞子形成と菌糸伸長の制御に関わることを発見した。SrpkFの推定リン酸化部位を改変したSrpkFを発現する株では、誘導物質がなくても酵素遺伝子の発現が亢進されることを見出した。以上の成果は、糖質加水分解酵素の大量生産系構築につながる知見である。
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