研究課題
特別研究員奨励費
菌類の主要香気成分である1-オクテン-3-オールは、その嗅覚受容体を持つハエやカを誘引することが知られているが、菌類における詳しい生理・生態学的意義は解明されていない。本研究では、担子菌ウシグソヒトヨタケを用いて未解明である1-オクテン-3-オール生合成経路に関与する酵素/遺伝子を同定する。また、1-オクテン-3-オール生成変異体/組換え体について、キノコバエや線虫などの菌食者誘因性および抵抗性評価によりその生理生態学的機能を解明する。
菌類はさまざまな香気成分を生成し、自身の生存戦略に活用している。菌類主要香気成分のひとつである1-オクテン-3-オールの生合成経路は約40年前に生合成経路が提唱されたが、その関連酵素遺伝子は未同定であった。本研究では、モデル担子菌ウシグソヒトヨタケから1-オクテン-3-オール生合成候補遺伝子Ccdox1を単離した。当該遺伝子を遺伝子相同組換えにより破壊した株 (ΔCcdox1株) において、1-オクテン-3-オール生合成が完全に抑制された。昆虫細胞を用いて作成した組換え酵素CcDOX1は、リノール酸を基質とし提唱されている生合成経路の中間生成物、リノール酸10(S)ヒドロペルオキシドを特異的に生成した。よってCcDOX1が、1-オクテン-3-オール生合成経路の１段階目の脂肪酸酸素添加を担う酵素を担っていることを担子菌で初めて実証した。また、引き続く開裂反応を担う酵素はウシグソヒトヨタケのミクロソーム画分に局在している非常に不安定な菌類独自の酵素であると考えられた。そのため、酵素遺伝子の同定には更なる条件検討が必須である。担子菌1-オクテン-3-オールの生理・生態学的意義の解明のため、菌食者を用いたバイオアッセイを行った。菌食者はΔCcdox1株よりも1-オクテン-3-オール生成する野生株により誘引され、より好んで摂食する傾向がみられた。つまり、菌類と菌食者の軍拡競争において現在1-オクテン-3-オールは、菌食者の食料探索の鍵因子のひとつとして機能していることが示唆された。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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The Journal of Biological Chemistry
巻: 298(11) 号: 11 ページ: 102507-102507
10.1016/j.jbc.2022.102507
