| 研究課題/領域番号 |
24K08694
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 崇城大学 |
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研究代表者 |
岡 拓二 崇城大学, 生物生命学部, 教授 (50510690)
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| 研究分担者 |
門岡 千尋 崇城大学, 生物生命学部, 助教 (80909630)
平 大輔 崇城大学, 生物生命学部, 教授 (00569890)
田中 大 東北医科薬科大学, 薬学部, 助教 (00613449)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 糸状菌 / 細胞壁 / ガラクトマンナン / マンノース転移酵素 / ガラクトフラノース転移酵素 / 糖転移酵素 / GPIアンカー / 多糖 / ガラクトフラノース |
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| 研究開始時の研究の概要 |
糸状菌の細胞壁表層を覆う特異な多糖である真菌型ガラクトマンナン (FTGM) は病原性真菌の感染機構や毒性の発揮機構に関与していると考えられている。申請者は，これまでにFTGM生合成を担う新規な糖転移酵素を同定してきた。FTGMはゴルジ体で生合成されて細胞表層に運ばれることが知られている。しかし，FTGMが何を受容分子として生合成されて細胞表層へ運ばれているのかということに関しては謎のままである。受容分子の有力な候補としてグリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)アンカーがある。本研究では，FTGMがGPIアンカーを受容分子として生合成されて細胞表層に運ばれる機構を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
糸状菌の細胞壁表層を覆う特異な多糖である真菌型ガラクトマンナン（FTGM）は、病原性真菌の感染機構や毒性発揮機構に関与していると考えられている。我々はこれまでに、FTGMの生合成に関与する新規糖転移酵素を同定してきた。FTGMはゴルジ体において生合成されることが知られているが、FTGMがいかなる受容分子に基づいて合成され、細胞表層へと輸送されるのかは未だ不明である。
受容分子の有力な候補として、グリコシルホスファチジルイノシトール（GPI）アンカーが挙げられる。GPIアンカーは、細胞表層に「タンパク質」を係留する碇（いかり）として機能することが広く知られているが、仮にFTGMのような「糖鎖」の細胞表層への輸送にも関与しているとすれば、極めて興味深い発見となる。
本研究では、FTGMがGPIアンカーを受容分子として利用して細胞表層に輸送される機構を明らかにすることを目的とした。令和7年度は、eGFPのN末端にシグナル配列を、C末端にGPIアンカー付加配列を付加したeGFP-GPIを発現するプラスミドを構築した。このプラスミドをGPIアンカー生合成遺伝子破壊株に導入し、蛍光顕微鏡を用いてeGFP-GPIの細胞内局在を解析した。
その結果、pigK破壊株ではeGFP-GPIがゴルジ体に蓄積している像が観察され、smpC破壊株ではeGFP-GPIが細胞質膜上に局在していることが確認された。さらに、FTGMのガラクトフラノース側鎖の生合成を担うβ-1,5-ガラクトフラノース転移酵素GfsAの立体構造解析を進め、本酵素の構造的特徴に関する研究成果を論文として公表することができた。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度の研究実施計画に沿って実験を進めており、概ね予想通りの結果を得たため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、マンナン主鎖の生合成に必要な酵素がCmsA, CmsBおよびAnpAとGPIアンカー生合成酵素群であることをin vivo実験系を用いることで明らかにしたい。
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