| 研究課題/領域番号 |
20K05866
|
|---|
| 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38040:生物有機化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 (2022)
静岡県立大学 (2020-2021) |
|---|
研究代表者 |
恒松 雄太 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30629697)
|
|---|
| 研究分担者 |
早川 一郎 日本大学, 文理学部, 教授 (20375413)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 担子菌 / 生合成 / 遺伝子改変 / 子実体形成 / シデロフォア / コプリノフェリン / 非リボソーム性ペプチド合成酵素 / 天然物 / キノコ / NRPS / 子実体 / 生理活性分子 / マツタケ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
先行研究で発見した新規シデロフォア天然物coprinoferrin (CPF)は、ウシグソヒトヨタケにおいて菌糸成長・子実体(きのこ)形成を促進する分子である。その生合成遺伝子クラスターは他の担子菌種においても保存されていたことから、CPF分子の生理機能は担子菌門において普遍的であると予想された。そこで研究項目①として、複数種の担子菌株におけるCPFの生産性を確認し、生理機能(菌糸成長・子実体形成)の共通性を明らかにする。研究項目②として、難栽培性の担子菌種を対象とし、CPF投与による成長促進効果等を評価する。研究項目③として、CPF生合成経路阻害剤を開発し、疫病担子菌防除の可能性を調査する。
|
| 研究成果の概要 |
我々がキノコの一種ウシグソヒトヨタケ遺伝子改変株から発見した新規化合物CPFは環境中の鉄と結合することで、同菌の生活環において菌糸成長や子実体（キノコ）形成を促進する活性を有す。本研究では担子菌中のCPFの存在・生物活性機能の普遍性を調査した。まず、Coprinopsis属の多くの種がCPF生合成遺伝子を保有すること、少なくともそのうち一種ザラミノヒトヨタケがCPFを生産することを見出した。また化学合成にてCPF分子を大量に調製することに成功した。加えてCPF生合成酵素Cpf1の機能解析を行い、本酵素が柔軟な基質許容性を示し多様な分子を創出できる有用酵素であることを示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では担子菌遺伝子改変をもとに得たオリジナル新規分子「CPF」について、担子菌内での存在・機能の普遍性を調査し、実際にC. cinereaと近縁種でCPF生合成系が保存されていること、一部の種でCPFが産生されることを示した。つまり、CPFは単なる二次代謝産物というよりも、担子菌の複数種で利用される共通した役目を果たす生理活性分子であるといえる。本研究ではその生合成の分子メカニズム解明を行い、興味深い三量体化機構について、一部を明らかにした。今後、CPFのキノコ形成に対する作用解明が進むことで効率的キノコ栽培法の樹立、栽培不能なキノコ種についても栽培化への道が拓かれることが期待される。
|
