低環境負荷微生物農薬利用への昆虫病原性糸状菌代謝メカニズムのプロテオミクス研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24580082
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 荒木 朋洋 東海大学, 農学部, 教授 (20193071)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 昆虫病原性糸状菌 / プロテオーム / スフィンゴシン

Outline of Annual Research Achievements

昆虫病原性糸状菌Nomuraea rileyiは生物農薬としての利用が期待されているが，その利用に際して種々の制限があるため，利用普及に至っていない．主な問題点は，糸状菌の発芽に時間がかかり，湿度や日照条件で発芽率が上がらないである．これに対し申請者らはスフィンゴシンによって本菌の発芽が誘導されることを明らかにしている．本研究では N.rileyi 胞子の発芽促進機序の解明をプロテアーゼ解析手法を用いて試みた．スフィンゴシンで誘導発芽させた胞子と通常発芽胞子について，疎水性タンパク質も含めて抽出可能なフェノール法を用いて抽出を行い，二次元電気泳動により比較を行った．その結果，誘導発芽で特異的なタンパク質を21個検出した．そこで，特異的な発現スポットおよび顕著に増加したスポットに対し質量分析を用いタンパク質の同定を試みた．本菌はゲノム未知であるため，通常のプロテオーム解析手法によるPMF法でのタンパク質同定は困難であり，21スポット中，PMF解析で同定できたタンパク質は2種であった．そこで，本研究室で開発したグアニジン化とスルホン化の二段階化学修飾ペプチドに対するMALDI 質量分析によるデノボシークエンス手法（MS/MS）を用い解析を行った．その結果，20スポットについてタンパク質を同定した．また1スポットは機能未知タンパク質であったため，さらに相同性検索により機能性タンパク質の推定を行った．以上の結果，代謝関連酵素群および生体防御に関与するタンパク質群が同定され，発芽促進に際してこれらのタンパク質発現が亢進していることが明らかとなった．一方，発芽促進活性を示さない糸状菌beauveria bassianaに関して，同様の発芽検体について二次元電気泳動により比較を行ったが，Nomuraea rileyiとタンパク質組成が大きく異なり，特異的レセプターの検出には至らなかった．

Remarks

本研究で明らかとなった糸状菌発芽促進関連タンパク質については，現在論文投稿準備中である．