2022 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of fruiting body formation mechanism in fairy ring disease
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19K22330
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
崔 宰熏 静岡大学, 農学部, 准教授 (40731633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
道羅 英夫 静岡大学, 理学部, 教授 (10311705)
鈴木 智大 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (10649601)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Keywords | 共培養 / フェアリーリング / 生合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「妖精が輪を作ってその中で踊る」と伝えられてきたフェアリーリングについて、研究代表者らがフェアリーリングという未解明な生命現象を説明する分子群をキノコから発見したことで、その謎解きに終止符が打たれた。本研究では、コムラサキシメジとシバとの共存培養により、両者の成長が促進されることが明らかになっている。そこで、まずはシバの成長促進の要因となっている遺伝子を同定することを目的として、コムラサキシメジとの共存によって、シバで発現が変動する遺伝子をRNA-seqによって解析を続けた。トランスクリプトーム解析により、単独培養したシバとコムラサキシメジと共存培養したシバで発現している遺伝子を網羅的に比較した。
コムラサキシメジのトランスクリプトーム解析により、フェアリー化合物の産生量が多い条件では一酸化窒素合成酵素（NOS）遺伝子の発現が上がることが明らかになっている。本研究課題において、コムラサキシメジのゲノムにはNOSによって産生されたNOを一酸化二窒素に還元する一酸化窒素還元酵素をコードする遺伝子が2個存在することを明らかにした。今回、2個のP450nor遺伝子の発現を調べた結果、フェアリー化合物の産生量が多い条件ではP450nor遺伝子の発現が2個とも低下していることが明らかになった。つまり、NOの量は、NOSの発現上昇によるNO産生量の増加とP450nor遺伝子の発現低下によるNO還元量の低下という、合成と分解のバランスによって制御されていることが示唆された。また、フェアリー化合物の産生量が多い条件ではNitric oxide synthase-interacting protein（NOSIP）の発現も上昇しており、菌類ではほとんど調べられていないNOSIPの機能解析も今後の課題である。
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[Journal Article] The role of xanthine dioxygenase in the biosynthetic pathway of 2-aza-8-oxohypoxanthine of Lepista sordida2023
Author(s)
Kotajima, M., Choi, J.-H., Suzuki, T., Wu, J., Hirai, H., Nelson, D. C., Ouchi, H., Inai, M., Dohra, H., Kawagishi, H.
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Journal Title
Biosci. Biotechnol. Biochem.
Volume: 87
Pages: 420-425
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Identification of Biosynthetic and Metabolic Genes of 2-Azahypoxanthine in Lepista sordida Based on Transcriptomic Analysis2023
Author(s)
Kotajima, M., Choi, J.-H., Suzuki, H., Suzuki, T., Wu, J., Hirai, H., Nelson, D. C., Ouchi, H., Inai, M., Dohra, H., Kawagishi, H.
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Journal Title
J. Nat. Prod.
Volume: 86
Pages: 710-718
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Role of hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase in the salvage pathway of fairy chemicals in rice2023
Author(s)
Takemura, H., Choi, J-H., Fushimi, K., Narikawa, R., Kondo, M., Wu, J., Nelson, D. C., Suzuki, T., Ouchi, H., Inai, M., Hirai, H., and Kawagishi, H.
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Journal Title
Org. Biomol. Chem.
Volume: 21
Pages: 2556-2561
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The complete mitochondrial genome sequence of the fairy ring-forming fungus Lepista sordida2022
Author(s)
Choi, J-H, Suzuki, T., Ono, A., Kotajima, M., Tanaka, Y., Suzuki, T., Kawagishi, H., and Dohra, H.
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Journal Title
Mitochondrial DNA Part B: Resources
Volume: 7
Pages: 712-714
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Utilization of corn steep liquor for the production of fairy chemicals by Lepista sordida mycelia2022
Author(s)
Kobori, H., Wu, J., Takemura, H., Choi, J-H., Tada, N., and Kawagish, H.
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Journal Title
J. Fungi
Volume: 8
Pages: 1269
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] C-H arylation enables synthesis of imidazole-4-carboxamide (ICA) based fairy chemicals with plant growth promoting activity2022
Author(s)
Ueda, A., Amaike, K., Shirotani,Y., Warstat,R., Ito, H., Choi, J-H., Kawagishi, H., and Itami, K.
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Journal Title
Can. J. Chem.
Volume: 100
Pages: 2022
Peer Reviewed
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