2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24380058
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
伊東 信 九州大学, 農学研究院, 教授 (40253512)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 佳充 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00314360)
沖野 望 九州大学, 農学研究院, 准教授 (90363324)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 糖脂質 / 真菌 / EGCrP / 阻害剤 / グルコシルセラミド / スフィンゴ脂質 / 代謝 / クリプトコッカス症 |
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| Research Abstract |
s研究代表者らは、糖脂質のオリゴ糖鎖とセラミド間のグリコシド結合を加水分解する酵素(エンドグリコセラミダーゼ、EGCase)の真菌ホモログとしてエンドグリコセラミダーゼ関連タンパク質(EGCase-related protein, EGCrP1)を同定していた。また、EGCrP1が従来報告のあるEGCaseと全く異なり、グルコシルセラミドに特異的なグルコセレブロシダーゼであることを明らかにしていた。本研究では、このホモログ遺伝子が真菌に広く分布しており、特に、世界の4大真菌症(クリプトコッカス症、アスペルギルス症、ムコール症、カンジダ症)の原因菌に普遍的に存在することを見いだした。クリプトコッカスのみならず、アスペルギルス、カンジダのEGCrP遺伝子をクローニングし、大腸菌で発現させたリコンビナント酵素を用いて基質特異性等を詳細に検討した。その結果、異なる真菌に存在するEGCrPはすべてグルコシルセラミドを分解することを確認した。クリプトコッカスには、EGCrP1以外にもう1つのホモログ遺伝子EGCrP2が存在した。EGCrP2をクローニングし、大腸菌で発現して諸性質を調べたところ、本酵素はグルコシルセラミドに特異的なEGCrP1と異なり、パラニトロフェニール-β-グルコシド等にも作用する特異性の広いβ-グルコシダーゼであることが分かった。EGCrP1およびEGCrP2遺伝子の欠損したクリプトコッカスを作製したところ、EGCrP1欠損変異株では合成途上のグルコシルセラミドが蓄積するのに対して、EGCrP2欠損変異株ではエルゴステリル-β-グルコシドが蓄積することが示された。つまり、EGCrP1はin vivoではグルコシルセラミド合成の品質管理に携わり、EGCrP2はエルゴステリル-β-グルコシドの代謝に関与していることが明らかになった。EGCrP1欠損変異株は莢膜の形成異常、EGCrP2の欠損変異株は細胞分裂の異常が観察され、これらの酵素の阻害剤は抗真菌薬として有望なことが示唆された。
また、EGCase Iの放線菌での大量発現系を構築し、糖脂質の構造解析に用いることを可能にした。さらに、EGCase Iのモデリングを行い、EGCase IIとの特異性の違いを構造面から明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
EGCrP1のホモログEGCrP2を同定し、その特異性を明らかにした。また、両酵素の欠損変異株を作製することで、EGCrP1はin vivoではグルコシルセラミド合成の品質管理に携わり、EGCrP2はエルゴステリルーβ-グルコシドの代謝に関与していることを示した。EGCrP1欠損変異株は英膜の形成異常、EGCrP2の欠損変異株は細胞分裂の異常が観察され、これらの酵素の阻害剤は抗真菌薬として有望なことを示した。以上のように、当初の研究計画通りに進捗していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
EGCrPI,EGCrP2の生理機能と構造を解明し、それらの阻害剤を開発する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
EGCrP1,EGCrP2の局在、生理機能を調べるとともに、それらの結晶構造を解明する。低分子化合物ライブラリーを用いて、阻害剤のスクリーニングを行う。
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