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真菌における一酸化窒素の合成制御機構と生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H02601
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

高木 博史  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (50275088)

研究分担者 那須野 亮  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (90708116)
渡辺 大輔  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30527148)
川本 進  千葉大学, 真菌医学研究センター, 客員教授 (80125921)
萩原 大祐  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (20612203)
知花 博治  千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (30333488)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円)
2018年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2017年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2016年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
キーワード一酸化窒素 / 酵母 / 酸化ストレス / シグナル伝達 / 病原真菌 / 糸状菌 / 合成制御機構 / 生理機能 / 応用微生物 / 微生物
研究成果の概要

真菌におけるNOの合成制御機構と生理機能を解明するとともに、NOが酵母の発酵力や病原真菌の表現型に及ぼす影響を解析した。その結果、NOS活性に必要なNADPHの生成に関わる酵素を同定した。また、Tah18の哺乳類オルソログNDOR1が酵母のNO合成に関与することを見出し、新規なNO合成機構が真核生物に保存されている可能性を示した。さらに、ビオチンスイッチ法を確立し、NOによりS-ニトロソ化されるタンパク質候補を多数同定した。一方、病原真菌ではCandida属の多剤耐性株やAspergillus fumigatusの臨床株の中にNO量やNO耐性の低い株が存在し、NOと病原性との関連が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

酵母のNO合成に関わるTah18タンパク質の哺乳類オルソログ(Ndor1)が酵母のNO合成に寄与することが判明し、酵母で見出したNOの合成制御機構が哺乳類にも保存されている可能性を見出した。また、酵母におけるNOの機能には、ヒトの心臓血管系でも報告されている細胞保護・細胞死の二面性があることが分かった。以上の結果から、酵母で見出したNOの合成制御機構、生理機能を解析することで、哺乳類のNO研究にインパクトを与えるとともに、産業酵母の育種や抗真菌剤の開発など基礎・応用の両面で波及効果が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 15件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Heterogeneity in Pathogenicity-related Properties and Stress Tolerance in <i>Aspergillus fumigatus</i> Clinical Isolates2018

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara D, Takahashi H, Takagi H, Watanabe A, Kamei K
    • 雑誌名

      Medical Mycology Journal

      巻: 59 号: 4 ページ: E63-E70

    • DOI

      10.3314/mmj.18-00007

    • NAID

      130007538275

    • ISSN
      2185-6486, 2186-165X
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nitric oxide signaling in yeast2018

    • 著者名/発表者名
      Rika Indri Astuti, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
    • 雑誌名

      Advamces in Microbial Physiology

      巻: 72 ページ: 29-63

    • DOI

      10.1016/bs.ampbs.2018.01.003

    • ISBN
      9780128144138
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 酵母における一酸化窒素シグナルを介したストレス応答機構2018

    • 著者名/発表者名
      那須野 亮, 吉川雄樹, 高木博史
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 90 ページ: 701-705

    • NAID

      40021722783

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 酵母における一酸化窒素の分子機能と応用2017

    • 著者名/発表者名
      高木博史
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 75 ページ: 214-218

    • NAID

      40021224716

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 酵母に見出した一酸化窒素(NO)の合成制御機構と生理機能2017

    • 著者名/発表者名
      那須野 亮, 吉川雄樹, 高木博史
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 55 ページ: 617-623

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis and cell death in yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Y, Nasuno R, Kawahara N, Nishimura A, Watanabe D, Takagi H.
    • 雑誌名

      Nitric Oxide-Biol. Chem.

      巻: 57 ページ: 85-91

    • DOI

      10.1016/j.niox.2016.04.003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitric oxide signaling in yeast.2016

    • 著者名/発表者名
      Rika Indri Astuti, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
    • 雑誌名

      Applied microbiology and biotechnology.

      巻: 100 号: 22 ページ: 9483-9497

    • DOI

      10.1007/s00253-016-7827-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Diversity of Aspergillus fumigatus clinical strains in the potential pathogenicity-related properties2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke, Hagiwara, Caitlin H. Kowalski, Robert A. Cramer, Hiroki Takahashi, Hiroshi Takagi, Akira Watanabe, Katsuhiko Kamei
    • 学会等名
      The 8th Advances Against Aspergillosis conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的な一酸化窒素合成の制御機構と細胞死誘導2018

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野 亮, 高木博史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的な一酸化窒素の合成制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野亮, 高木博史
    • 学会等名
      第18回日本NO学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酵母におけるS-ニトロソ化タンパク質の同定2018

    • 著者名/発表者名
      示野誠也, 吉川雄樹, 那須野 亮, 高木博史
    • 学会等名
      第18回日本NO学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酵母におけるS-ニトロソ化タンパク質の探索・同定・機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      示野誠也, 吉川雄樹, 那須野 亮, 高木博史
    • 学会等名
      第65回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Novel stress tolerant mechanisms of yeast and their application to biotechnology2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Biochemistry and Molecular Biology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulatory mechanism of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis and cell death in yeast2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshikawa, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 13th lnternational Meeting on Yeast Apoptosis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵母に見出した新規な一酸化窒素合成の制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉川 雄樹、那須野 亮、高木 博史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第51回研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Saccharomyces cerevisiaeにおけるS-ニトロソ化タンパク質の同定・機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      示野誠也, 吉川雄樹, 那須野 亮, 高木博史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第51回研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Identification and functional analysis of nitrated proteins in the yeast Saccharomyces cerevisiae2018

    • 著者名/発表者名
      Supapid Eknikom, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 34th International Specialized Symposium on Yeasts
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNA-sequencingによる糸状菌の一酸化窒素応答の解析2018

    • 著者名/発表者名
      萩原大祐, 二宮章洋, 浦山俊一, 高木博史
    • 学会等名
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Mechanism and Physiological Role of Nitric Oxide in Yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Nitric Oxide
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的な一酸化窒素の合成制御機構と生理機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of nitrosative stress tolerance in yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Khairul Anam, Ryo Nasuno, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部2017年度合同大阪大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Identification and functional analysis of nitrated protein in yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Supapid Eknikom, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部2017年度合同大阪大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酵母に見出した「両刃の剣」一酸化窒素の合成機構と生理的役割2017

    • 著者名/発表者名
      高木博史
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的な一酸化窒素合成の制御機構と細胞死誘導機構2017

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野 亮, 高木博史
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酵母に見出した一酸化窒素の合成制御機構と細胞死誘導メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野 亮, 高木博史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第50回研究報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Mechanism and Physiological Role of Nitric Oxide in Yeast2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference “Nitric Oxide”
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthetic mechanism and physiological role of nitric oxide in yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in yeast: the transcription factor Mac1-dependent activation of the superoxide dismutase Sod12016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nasuno, Miho Aitoku, Yuki Manago, Akira Nishimura, Yu Sasano, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulatory mechanism of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis and cell death in yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshikawa, Ryo Nasuno, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵母に見出したフラボタンパク質Tah18依存的な一酸化窒素合成の制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      吉川雄樹, 那須野 亮, 渡辺大輔, 高木博史
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第49回研究報告会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Stress tolerance mechanisms of baker’s yeast mediated by proline/arginine metabolism2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Yeasts
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nitric oxide-mediated antioxidative mechanism in yeast through the activation of the transcription factor Mac12016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nasuno, Miho Aitoku, Yuki Manago, Akira Nishimura, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Yeasts
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitric oxide signaling in oxidative stress response in the fission yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Rika Indri Astuti, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Yeasts
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulatory mechanism of the flavoprotein Tah18-dependent nitric oxide synthesis and cell death in yeast2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshikawa, Ryo Nasuno, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Yeasts
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular mechanism of nitric oxide detoxification in budding yeast Saccharomyces cerevisiae2016

    • 著者名/発表者名
      Khairul Anam, Ryo Nasuno, Daisuke Watanabe, Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Yeasts
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel stress-tolerant mechanisms of yeast mediated by proline-arginine metabolism and their applications to industrial yeasts2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi
    • 学会等名
      3rd International Seminar on Science
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 製パン過程におけるパン酵母のストレス耐性機構:プロリン・アルギニン代謝と育種への応用2016

    • 著者名/発表者名
      高木博史
    • 学会等名
      日本イースト工業会平成28年度技術懇談会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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