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Evidence of the existence of gaseous sulfur fixation via carbonyl sulfide metabolism in fungi

Research Project

Project/Area Number 19K22327
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

Yoshida Makoto  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30447510)

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)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords硫黄固定 / 真菌類 / 硫黄代謝 / 硫化カルボニル
Outline of Research at the Start

本研究は、真菌類における新規な硫黄獲得経路の存在を証明し、その全貌を明らかにする極めて挑戦的な研究である。ごく最近、代表者と分担者の共同研究において、糸状菌が気体状の硫化カルボニル(COS)を出発物質とした新規硫黄獲得経路を有する可能性を見出したことから、我々は「糸状菌には大気中の気体状硫黄化合物を硫黄固定する能力が備わっている」という仮説を立てた。そこで本研究課題では、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、トランスクリプトミクス、遺伝子ターゲティングにより、上記の仮説を3年間の期間内に立証する。

Outline of Final Research Achievements

Because fungi play diverse roles in forest ecosystems and are major causing organisms of wood decay, it is important to accumulate knowledge on the physiology of fungi. In general, physiological studies of filamentous fungi have focused on the acquisition of carbon and nitrogen sources, and little is known about minerals. In this study, we focused on sulfur, which is abundant among minerals, and hypothesized that fungi can use the gaseous sulfur compounds as a sulfur source, and succeeded in obtaining findings that support this hypothesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、真菌類が硫黄を栄養源として獲得するための経路の一つに、気体状の硫黄化合物である硫化カルボニルという化合物を利用する経路がある可能性を見出した。これは気体状の二酸化炭素を利用して炭素を獲得する炭素固定である光合成、細菌類の一部が気体状の窒素を獲得するために行う窒素固定に次ぐ新たな生物的固定プロセスの発見にも繋がるものである。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Development of quantitative analytical method for volatile thiol compound with LC-ESI-MS as nonvolatile derivative by integrating a thiol-specific derivatization2021

    • Author(s)
      Kawano Yusuke、Suzuki Kengo、Ohtsu Iwao
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 85 Issue: 9 Pages: 1932-1936

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab129

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of spaceflight and artificial gravity on sulfur metabolism in mouse liver: sulfur metabolomic and transcriptomic analysis2021

    • Author(s)
      Kurosawa Ryo、Sugimoto Ryota、Imai Hiroe、Atsuji Kohei、Yamada Koji、Kawano Yusuke、Ohtsu Iwao、Suzuki Kengo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 21786-21786

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01129-1

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fungal Carbonyl Sulfide Hydrolase of Trichoderma harzianum Strain THIF08 and its Relationship with Clade D β-Carbonic Anhydrases2021

    • Author(s)
      Yoshihito Masaki, Ryuka Iizuka, Hiromi Kato, Yuka Kojima, Takahiro Ogawa, Makoto Yoshida, Yasuhiko Matsushita, and Yoko Katayama
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: In press

    • NAID

      130008041756

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 糸状菌における気体状硫化カルボニルを基質とする 硫黄獲得経路に関する研究2022

    • Author(s)
      飯塚瑠翔、正木啓仁、吉田誠、片山葉子、大津巌生
    • Organizer
      第72回 日本木材学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 褐色腐朽菌Gloeophyllum trabeumにおける気体状硫化カルボニル代謝経路の調査2022

    • Author(s)
      飯塚瑠翔、吉田誠、梅澤究、大津巌生、片山葉子
    • Organizer
      日本木材保存協会第38回年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Decomposition and metabolism of gaseous COS by wood rotting fungi2021

    • Author(s)
      Ryuka Iizuka, Iwao Ohtsu, Yoko Katayama, Makoto Yoshida
    • Organizer
      The International Research Group on Wood Protection (IRG52)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糸状菌の硫黄代謝におけるガス状硫化カルボニルを介した代謝系に関する研究2021

    • Author(s)
      飯塚瑠翔、小坂優介、正木哲仁、吉田誠、片山葉子、大津厳生
    • Organizer
      日本木材保存協会第37回年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 褐色腐朽菌Gloeophyllum trabeumにおける硫化カルボニル分解挙動の調査2021

    • Author(s)
      飯塚瑠翔、吉田誠、梅澤究、片山葉子、大津巌生
    • Organizer
      第71回日本木材学会大会(東京大会)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 木材腐朽菌による硫化カルボニル分解挙動の調査2020

    • Author(s)
      飯塚瑠翔、小坂優介、吉田誠、片山葉子、大津巌生
    • Organizer
      日本木材保存協会第36回年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2024-01-30  

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