2021 Fiscal Year Annual Research Report
真菌類が硫化カルボニル代謝により気体状硫黄を固定する生理的意義と代謝経路の解明
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19K22327
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
吉田 誠 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30447510)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大津 厳生 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60395655)
片山 葉子 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 客員研究員 (90165415)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 硫黄固定 / 真菌類 / 硫黄代謝 / 硫化カルボニル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真菌類は木材の腐朽や表面汚染など木材製品の商品価値を引き起こすことから、木材を利用する上で、注意すべき劣化要因である 。したがって、木材劣化原因菌の生理学的な知見を蓄積することは、木材の生物劣化への対策を考える上で極めて重要である。 これまでの木材劣化原因菌の生理学的研究は、セルロースやリグニン分解などの炭素源の獲得に着目したものが主流であり、ミネラル類については、その生理的な重要性にも関わらず、その獲得経路や代謝経路の情報は限られている。本研究課題は、生物の必須元素であり、ミネラル類の中でも自然界に比較的豊富に存在する硫黄に焦点を当て、その獲得および代謝経路の全貌を明らかにすることを目指ししたものである。特に、気体状の硫黄化合物である硫化カルボニル(COS)を出発物質とした硫黄獲得経路の存在を立証し、その意義を明らかにすることを目指す。具体的には、我々がCOS高分解菌として土壌から単離したTrichoderma sp.THIF08株を用い、網羅的硫黄含有化合物のメタボロミクスなどにより、上記の仮説を3年間の期間内に立証することを目指した。
研究の結果、COSが直接的に細胞内に取り込まれ、それがCOSaseと呼ばれる酵素で分解され、さらに各種硫黄化合物に同化されることを明らかにした。これは、真菌類がガス状硫黄化合物を直接的に同化していること、すなわち硫黄固定していることを明確に示しており、世界で初めての知見である。さらに、このような活性が真菌類で広く観察されたことは、この硫黄固定は真菌類に広く分布したものであることを示している。
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