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担子菌の子実体誘導条件応答機構の解析とキノコ生産への効果的応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K05828
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38030:応用生物化学関連
研究機関香川大学

研究代表者

渡邉 彰  香川大学, 農学部, 教授 (90325324)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード担子菌 / 子実体形成 / 遺伝子発現 / ラッカーゼ / 酵素機能 / キノコ
研究開始時の研究の概要

担子菌において子実体(キノコ)は、温度、光、そして栄養飢餓などの外的刺激に応答して形成される。また、子実体は食用担子菌においては可食部となるなど、産業上重要な器官であるにもかかわらず、その形成の分子メカニズムについては未だ不分明な状況にある。そこで本研究では、担子菌エノキタケの子実体形成に必要な誘導条件に応答する酵素を切り口に、分子レベルでの網羅的解析を組み合わせ、誘導刺激を受けた菌糸がどのように子実体形成へと向かうのかを解析し、得られた成果のキノコ栽培への活用についても検討を行う。

研究成果の概要

本研究では、Flammulina velutipes(エノキタケ)を対象に、その子実体形成に重要な誘導条件(低温誘導)に応答するラッカーゼアイソザイムの異種宿主調製系を構築し、調製酵素の諸性質について解析を実施した。また、本アイソザイムをエノキタケ菌体内で過剰発現させたところ、本酵素が菌糸および子実体の成長促進に寄与することが示唆された。さらに、子実体誘導条件に応答して発現する遺伝子オルソログの情報を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

担子菌において子実体(キノコ)は、外的刺激に応答して形成され、食用担子菌においては可食部となるだけでなく、生理活性物質を含有する種もあることから有用物質の供給源ともなり得る産業上重要な器官である。よって、本研究で着目したラッカーゼアイソザイムをファクターとするエノキタケの成長促進効果や子実体形成条件に応答する遺伝子オルソログに関する情報は、さらなる解析は必要であるものの、学術的意義のみならず社会的にも重要な意義を持つものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Relationship between fruiting body development and extracellular laccase production in the edible mushroom Flammulina velutipes2022

    • 著者名/発表者名
      Aylin Cesur, Ryousuke Yamamoto, Yasuhiko Asada, Akira Watanabe
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 29 ページ: 101204-101204

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2022.101204

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production and properties of a laccase isozyme (FvLcc3) from the edible mushroom Flammulina velutipes, which is undetectable under the culture condition for fruiting body formation2022

    • 著者名/発表者名
      Aylin Cesur, Yuya Nada, Yasuhiko Asada, Akira Watanabe
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 86 号: 5 ページ: 624-627

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac027

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ゲノム編集を用いた担子菌Coprinopsis cinereaのオートファジー関連遺伝子Ccatg4破壊の取り組み2024

    • 著者名/発表者名
      北原昂希,刑部敬史,渡邉 彰
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第67回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌発現系を用いて生産した担子菌Flammulina velutipes由来ラッカーゼアイソザイムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      仁尾優太, Cesur Aylin, 須鼻浩平, 麻田恭彦, 渡邉 彰
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度中四国・西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 担子菌Coprinopsis cinereaにおける栄養飢餓とオートファジーの関係2023

    • 著者名/発表者名
      北原昂希,麻田恭彦,渡邉 彰
    • 学会等名
      第22回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of laccase isozyme (FvLcc2) from the basidiomycete Flammulina velutipes produced using the Aspergillus oryzae heterologous expression system2023

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nio, Aylin Cesur, Kohei Subana, Yasuhiko Asada, Akira Watanabe
    • 学会等名
      Kagawa International Forum on Advanced Genomics: Environmental and Resource Genomics and Life Sciences-Ⅱ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 担子菌Flammulina velutipes(エノキタケ)の子実体形成について ~ラッカーゼ発現との関係~2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 彰
    • 学会等名
      第468回ビタミンB研究協議会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Physiological investigation of laccase isozyme in Flammulina velutipes2021

    • 著者名/発表者名
      Aylin Cesur, Kohei Subana, Ikuto Goma, Yasuhiko Asada, Akira Watanabe
    • 学会等名
      第62回 日本生化学会 中国・四国支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 担子菌類の子実体形成機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉 彰
    • 学会等名
      第465回ビタミンB研究協議会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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