Molecular mechanism for regulation of fruiting body formation and secondary metabolism in entomopathogenic fungi

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05362
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: Dohra Hideo 静岡大学, 理学部, 教授 (10311705)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: サナギタケ / 二次代謝 / veA遺伝子 / コルジセピン / ウスチロキシン / トランスクリプトーム解析 / 光受容体

Outline of Final Research Achievements

In ascomycete fungi, the velvet protein VeA is known to regulate secondary metabolism (metabolism of compounds that are not essential for survival, such as antibiotics and toxins). Therefore, the function of the VeA protein in secondary metabolism was investigated by the transcriptome analysis under light and dark conditions using a veA gene-disrupted strain of Cordyceps militaris, which produces the anti-tumor compound cordycepin. The results suggest a novel light-regulated secondary metabolism controlled by light conditions, in which the cordycepin biosynthesis is controlled by light conditions through the suppression of photoreceptor gene expression by the VeA protein.

Free Research Field

ゲノム科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

子嚢菌類ではVeAタンパク質が二次代謝が制御していることは知られていたが、本研究においてサナギタケではVeAが光受容体の発現を抑制することで二次代謝を制御するという新たな光制御メカニズムの存在が示唆された。さらに、これまでの子嚢菌類の二次代謝制御機構の知見に加えて、新規の二次代謝制御に関わる候補タンパク質が見出された。これらの成果は、菌類の二次代謝制御機構の理解を深める上で重要な知見となるとともに、サナギタケが産生する抗腫瘍活性をもつコルジセピンやペプチド系有糸分裂阻害剤であるウスチロキシンなどの有用物質の効率的な生産方法の開発などにつながる可能性がある。