麹菌の細胞間連絡の制御機構解明と有性生殖への応用

• 研究課題/領域番号: 25712007
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 丸山 潤一 東京大学, 農学生命科学研究科, 特任准教授 (00431833)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円); 2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2014年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2013年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 麹菌 / 細胞間連絡 / 有性生殖 / 細胞融合 / 菌糸融合

研究成果の概要

日本の伝統的な醸造産業に用いられてきた麹菌は多細胞生物である。麹菌の菌糸において、隣接する細胞は隔壁にあいた小さな穴（隔壁孔）を通じて細胞間連絡を行っている。本研究では、この細胞間連絡に関与する隔壁タンパク質が細胞融合や有性生殖に関連することに着目し、これと相互作用するタンパク質を新たに見いだして細胞間連絡や細胞融合における機能を解明した。また、糸状菌の有性生殖に関与する新規転写因子を同定した。今後、これらの作用機構を解明することによって糸状菌の有性生殖に関する知見が得られ、有性世代が見つかっていない麹菌における有性生殖の効率化による交配育種の開発に貢献することが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] ゲオルク・アウグスト大学ゲッティンゲン(ドイツ)
• [国際共同研究] アイルランド国立大学メイヌース校(アイルランド)
• [国際共同研究] ゲオルク・アウグスト大学ゲッティンゲン(ドイツ)
• [国際共同研究] アイルランド国立大学メイヌース校(アイルランド)
• [雑誌論文] Highly efficient gene targeting in Aspergillus oryzae industrial strains under ligD mutation introduced by genome editing: Strain-specific differences in the effects of deleting EcdR, the negative regulator of sclerotia formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Nakamura, Takuya Katayama, Tomoya Okabe, Kazuhiro Iwashita, Wataru Fujii, Katsuhiko Kitamoto, Jun-ichi Maruyama
  • 雑誌名: J. Gen. Appl. Microbiol. 巻: 印刷中
  • NAID: 130005745346
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparative genomic analysis identified a mutation related to enhanced heterologous protein production in the filamentous fungus Aspergillus oryzae (2016)
  • 著者名/発表者名: Feng-Jie Jin, Takuya Katayama, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 雑誌名: Appl. Microbiol. Biotechnol. 巻: 100 号: 21 ページ: 9163-9174
  • DOI: 10.1007/s00253-016-7714-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] AoRim15 is involved in conidial stress tolerance, conidiation and sclerotia formation in the filamentous fungus Aspergillus oryzae (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Nakamura, Takashi Kikuma, Feng Jie Jin, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 121 号: 4 ページ: 365-371
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.08.011
  • NAID: 40020812901
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular dissection of SO (SOFT) protein in stress-induced aggregation and cell-to-cell interactive functions in filamentous fungal multicellularity (2016)
  • 著者名/発表者名: Wakako Tsukasaki, Kei Saeki, Takuya Katayama, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 雑誌名: Fungal Biol. 巻: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 同居して初めて本性を知る～糸状菌の細胞融合と不和合性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 丸山潤一
  • 雑誌名: 生物工学会誌 巻: 94 ページ: 134-134
• [雑誌論文] Development of a genome editing technique using the CRISPR/Cas9 system in the industrial filamentous fungus Aspergillus oryzae (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Katayama, Y. Tanaka, T. Okabe, H. Nakamura, W. Fujii, K. Kitamoto, J. Maruyama
  • 雑誌名: Biotechnol. Lett. 巻: 38 号: 4 ページ: 637-642
  • DOI: 10.1007/s10529-015-2015-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress responses of koji mold cells with highly polarized and multicellular morphology (Review) (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 雑誌名: Stress Biology of Yeasts and Fungi: Application for Industrial Brewing and Fermentation 巻: - ページ: 169-184
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55248-2_11
  • ISBN: 9784431552475, 9784431552482
• [雑誌論文] 麹菌における接合型遺伝子の存在と有性生殖の可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山 潤一 、北本 勝ひこ
  • 雑誌名: 発酵・醸造食品の最前線 巻: - ページ: 27-36
• [雑誌論文] 麹菌におけるペルオキシソームの新機能の発見 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山 潤一
  • 雑誌名: 発酵・醸造食品の最前線 巻: - ページ: 46-55
• [雑誌論文] A large non-conserved region of the tethering protein Leashin is involved in regulating the position, movement and function of Woronin bodies in Aspergillus oryzae (2014)
  • 著者名/発表者名: Pei Han, Feng Jie Jin, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 雑誌名: Eukaryot. Cell 巻: 13 号: 7 ページ: 866-877
  • DOI: 10.1128/ec.00060-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 微生物のストレス応答 傷口は直ちにふたをするべし!~多細胞である麹菌のしたたかな生存戦略 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山 潤一
  • 雑誌名: 日本乳酸菌学会誌 巻: 25 ページ: 97-97
• [雑誌論文] Efficient formation of heterokaryotic sclerotia in the filamentous fungus Aspergillus oryzae (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Wada, F. J. Jin, Y. Koyama, J. Maruyama, K. Kitamoto
  • 雑誌名: Appl. Microbiol. Biotechnol. 巻: 98 号: 1 ページ: 325-334
  • DOI: 10.1007/s00253-013-5314-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a new method to quantitatively evaluate hyphal fusion ability in Aspergillus oryzae (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Tsukasaki, J. Maruyama, K. Kitamoto
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aspergillus oryzae AoSO is a novel component of stress granules upon heat stress in filamentous fungi (2013)
  • 著者名/発表者名: H.-T. Huang, J. Maruyama, K. Kitamoto
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 8 ページ: e72209-e72209
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0072209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expanding functional repertoires of fungal peroxisomes: contribution to growth and survival processes (Review) (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Maruyama, K. Kitamoto
  • 雑誌名: Front. Physiol. 巻: 4 ページ: 177-177
  • DOI: 10.3389/fphys.2013.00177
  • 査読あり
• [学会発表] 麹菌A. oryzaeにおけるHETドメインを有するタンパク質の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 法子、北村 遼、片山 琢也、岩下 和裕、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Analysis of a conserved transcriptional factor Ste12 in the regulation of cell fusion of Aspergillus oryzae (2017)
  • 著者名/発表者名: Taoning MO, Takuya KATAYAMA, Ozgur BAYRAM, Daigo TAKEMOTO, Gerhard H. BRAUS, Katsuhiko KITAMOTO, Jun-ichi MARUYAMA
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 麹菌A. oryzaeにおける細胞損傷時のAoFus3 MAPキナーゼ経路の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 原田 堅伍、矢萩 大貴、北本 勝ひこ、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 麹菌A. oryzaeの菌核形成に必須な新規転写因子の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井 陽平、中村 英淳、片山 琢也、小川 真弘、小山 泰二、北本 勝ひこ、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 麹菌A. oryzaeの分化に関与するLaeA様メチルトランスフェラーゼの探索と機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川田 純毅、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 麹菌実用株におけるCRISPR/Cas9システムを用いた効率的な多重変異株取得法の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 片山 琢也、藤井 渉、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Cell-to-cell connectivity and wound response in the multicellularity of filamentous fungi (2017)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi MARUYAMA
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2017-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] 麹菌A.oryzaeにおけるRhoGAPタンパク質FipBとその標的GTPaseの細胞損傷応答 (2016)
  • 著者名/発表者名: 原田 堅伍、矢萩 大貴、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 麹菌A.oryzaeにおける糸状菌特異的な新規細胞融合関連タンパク質の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 片山 琢也、Ozgur Bayram、竹本 大吾、Gerhard H. Braus、北本 勝ひこ、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 麹菌A.oryzaeの株系統と細胞融合における不和合性との関連の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡部 知弥、中村 英淳、岩下 和裕、藤井 郁雄、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 麹菌A.oryzaeにおける明暗および温度の周期的変化に対する応答機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本 実侑、川田 純毅、溝上 豊、松尾 花枝、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 麹菌実用株におけるゲノム編集と非相同組換え修復欠損を用いた高効率遺伝子操作技術の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村 英淳、片山 琢也、岡部 知弥、岩下 和裕、藤井 渉、有岡 学、北本 勝ひこ、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] Woronin body, a unique organelle regulating the multicellularity in filamentous fungi (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama
  • 学会等名: Symposium: Protein Trafficking and Intracellular Signaling of Plant and Fungal Cells
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-02-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 麹菌におけるCRISPR/Cas9 システムによるゲノム編集技術の確立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山 琢也、中村 英淳、田中 勇気、岡部 知弥、藤井 渉、北本 勝ひこ、丸山 潤一
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzae の菌核形成に関与する転写因子の探索と解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 英淳、丸山 潤一、小川 真弘、小山 泰二、有岡 学、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzae の分化における光応答関連遺伝子の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川田 純毅、渡邉 泰祐、外山 博英、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeの特異な光応答におけるAoVeAタンパク質の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川田 純毅、丸山 潤一、渡邉 泰祐、外山 博英、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeにおけるAoFus3相互作用タンパク質FipBの作用解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 原田 堅伍、矢萩 大貴、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzae実用株の細胞融合能および不和合性の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡部 知弥、塚崎 和佳子、金 鋒杰、岩下 和裕、藤井 郁雄、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeにおける有性生殖関連遺伝子の高発現による子嚢胞子形成の促進 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 勇気、金 鋒杰、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Analysis of the septal association mechanism of Leashin protein in Aspergillus oryzae (2015)
  • 著者名/発表者名: PEI HAN, JUN-ICHI MARUYAMA, KATSUHIKO KITAMOTO
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 麹菌の眠れる能力を拓く～有性生殖能力の開発と交配育種への試み (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山 潤一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of novel genes regulating sexual development in Aspergillus species by functional analysis of transcripts differentially regulated by mating-type loci (2015)
  • 著者名/発表者名: Nadhira Salih, Adel Ashour, Ryuta Wada, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto, Paul Dyer
  • 学会等名: 28th Fungal Genetics Conference
  • 発表場所: アシロマ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] Inducing sexual reproduction in the industrial fungus Aspergillus oryzae: Can the domesticated fungus get sexy again? (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 28th Fungal Genetics Conference
  • 発表場所: アシロマ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of septum association of a Woronin body-tethering protein Leashin in Aspergillus oryzae (2015)
  • 著者名/発表者名: Pei Han, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 28th Fungal Genetics Conference
  • 発表場所: アシロマ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-22
• [学会発表] Investigation of molecular mechanism regulating light-dependent repression of conidiation in Aspergillus oryzae (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama, Helge M. Dietrich, Feng Jie Jin, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 28th Fungal Genetics Conference
  • 発表場所: アシロマ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-22
• [学会発表] Characterization of septum association of a Woronin body-tethering protein Leashin in Aspergillus oryzae (2015)
  • 著者名/発表者名: Pei Han, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 12th International Aspergillus Meeting
  • 発表場所: アシロマ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] Investigation of molecular mechanism regulating light-dependent repression of conidiation in Aspergillus oryzae (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama, Helge M. Dietrich, Feng Jie Jin, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 12th International Aspergillus Meeting
  • 発表場所: アシロマ（アメリカ）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] 麹菌A. oryzaeにおけるストレス応答調節因子様遺伝子Aorim15の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村 英淳、菊間 隆志、金 鋒杰、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] Analysis of molecular mechanism regulating light-dependent repression of conidiation in Aspergillus oryzae (2014)
  • 著者名/発表者名: Helge M. Dietrich, Yuki Tanaka, Feng Jie Jin, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] A protein appearing at the cell-to-cell channel and stress granules under stress conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama
  • 学会等名: The 10th International Mycological Congress
  • 発表場所: バンコク（タイ）
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-08
  • 招待講演
• [学会発表] Hyphal fusion in Aspergillus oryzae as evidenced by a detection system for heterokaryon formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama, Ryuta Wada, Wakako Tsukasaki, Feng Jie Jin, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: The Eleventh International Aspergillus Meeting (Asperfest 11)
  • 発表場所: セビリア（スペイン）
• [学会発表] Hyphal fusion in Aspergillus oryzae as evidenced by a detection system for heterokaryon formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Maruyama, Ryuta Wada, Wakako Tsukasaki, Feng Jie Jin, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 12th European Confernce on Fungal Genetics
  • 発表場所: セビリア（スペイン）
• [学会発表] AoLAH regulates position, movement and function of Woronin body in Aspergillus oryzae (2014)
  • 著者名/発表者名: Pei Han, Feng Jie Jin, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 麹菌A. oryzaeにおけるIme2p相同タンパク質の高発現による菌核内部での有性生殖器官形成の促進 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 勇気、金 鋒杰、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 麹菌Aspergillus oryzaeの菌糸融合に培地成分が与える影響の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塚崎 和佳子、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] BiFC法による麹菌Aspergillus oryzaeの菌糸融合の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡部 知弥、塚崎 和佳子、金 鋒杰、藤井 郁雄、丸山 潤一、北本 勝ひこ
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Hyphal heterogeneity in Aspergillus is the result of dynamic closure of septa by Woronin bodies and promotes growth during stress conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Robert-Jan Bleichrodt, G. Jerre van Veluw, Jun-ichi Maruyama, Katsuhiko Kitamoto, Han A. B. Wosten
  • 学会等名: XI International Fungal Biology Conference
  • 発表場所: カールスルーエ（ドイツ）
• [備考] 東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 醸造微生物学（キッコーマン）寄付講座ホームページ
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/Brew-Microbio/
• [備考] 東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 微生物学研究室ホームページ
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/Lab_Microbiology/hyousi.html
• [備考] 東京大学大学院 農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 微生物学研究室ホームページ
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/Lab_Microbiology/hyousi.html
• [備考] 糸状菌におけるストレス顆粒の形成の可視化と新しい構成因子の発見
  • URL: http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2013/20130822-1.html