糸状菌ゲノムの「膨大な数の二次代謝遺伝子群」の役割と環境シグナル伝達系による制御

• 研究課題/領域番号: 26450109
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 本山 高幸 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (70291094)
• 研究分担者: 廣田 洋 国立研究開発法人理化学研究所, 理研-KRIBB連携研究ユニット, 客員研究員 (00126153)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: イネいもち病菌 / 糸状菌ゲノム / 二次代謝 / 抗生物質 / シグナル伝達 / 応用微生物 / 菌類 / ゲノム

研究成果の概要

イネいもち病菌のテヌアゾン酸生合成遺伝子TAS1が、新しいタイプの二次代謝産物生合成酵素をコードしており、感染に関与することを見出した。また、環境シグナルによるテヌアゾン酸の生産誘導がエピジェネティック制御因子と転写因子を介して起こっていることを見出した。更に、化合物ライブラリーからテヌアゾン酸の生産誘導を引き起こす化合物を取得した。この化合物はイネいもち病菌以外でも二次代謝産物の生産誘導を引き起こすことから、二次代謝産物の生産制御メカニズムの共通性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Structure-activity relationships of terpendole E and its natural derivatives. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagumo Y, Hayashi T, Hirota H, Aono H, Kawatani M, Osada H, Usui T
  • 雑誌名: ChemistrySelect 巻: 2 号: 4 ページ: 1533-1536
  • DOI: 10.1002/slct.201602015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosynthetic approaches to creating bioactive fungal metabolites: Pathway engineering and activation of secondary metabolism. (2016)
  • 著者名/発表者名: Motoyama T, Osada H
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem Lett 巻: 26 号: 24 ページ: 5843-5850
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2016.11.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosynthesis of the mycotoxin tenuazonic acid by a fungal NRPS-PKS hybrid enzyme (2015)
  • 著者名/発表者名: Choong-Soo Yun, Takayuki Motoyama & Hiroyuki Osada
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 8758-8758
  • DOI: 10.1038/ncomms9758
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of acivicin on growth, mycotoxin production and virulence of phytopathogenic fungi (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Nakajima, Y., Motoyama, T., Kitou, Y., Kosaki, T., Saito, T., Nishiuchi, T., Kanamaru, K., Osada, H., Kobayashi, T., Kimura, M.
  • 雑誌名: Letters in Applied Microbiology 巻: 59 号: 4 ページ: 377-383
  • DOI: 10.1111/lam.12289
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detection of oxygen addition peaks for terpendole E and related indole-diterpene alkaloids in a positive mode ESI-MS (2014)
  • 著者名/発表者名: Hongo Y., Nakamura T., Takahashi S., Motoyama T., Hayashi T., Hirota H., Osada H., Koshino H.
  • 雑誌名: J. Mass Spectrom. 巻: 49 号: 6 ページ: 537-542
  • DOI: 10.1002/jms.3360
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] イネいもち病菌のネクトリアピロン類の生産誘導条件の探索と大量生産株の作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 本山高幸、田中陽子、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] イネいもち病菌におけるかび毒テヌアゾン酸の生産制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 尹忠銖、本山高幸、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] イネいもち病菌におけるピリクロール類生合成に関わるFAD依存性モノオキシゲナーゼ遺伝子の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古山祐貴、本山高幸、鎌倉高志、野川俊彦、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2017-03-20
• [学会発表] Activation of fungal secondary metabolism by disturbance of the two-component signal transduction system and identification of the nectriapyrone biosynthetic gene cluster (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Motoyama, Yoko Tanaka, Hiroyuki Osada
  • 学会等名: 9th Joint Natural Products Conference 2016
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2016-07-26
  • 国際学会
• [学会発表] Biosynthesis of mycotoxin tenuazonic acid by novel type of fungal PKS/NRPS hybrid enzyme (2016)
  • 著者名/発表者名: Choong-Soo Yun, Takayuki Motoyama, Hiroyuki Osada
  • 学会等名: 9th Joint Natural Products Conference 2016
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2016-07-25
  • 国際学会
• [学会発表] イネいもち病菌のピリクロール類生合成遺伝子クラスターの同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古山祐貴、本山高幸、鎌倉高志、長田裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター （北海道札幌市白石区）
  • 年月日: 2016-03-30
• [学会発表] カビ由来新規 NRPS-PKS 融合酵素によるカビ毒テヌアゾン酸の生合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尹 忠銖、本山 高幸、長田 裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター （北海道札幌市白石区）
  • 年月日: 2016-03-30
• [学会発表] イネいもち病菌におけるカビ毒テヌアゾン酸の生合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尹 忠銖、本山 高幸、長田 裕之
  • 学会等名: 第59回日本放線菌学会学術講演会
  • 発表場所: 東京電機大学 東京千住キャンパス 1 号館 1 階 100 周年ホール（東京都足立区）
  • 年月日: 2016-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] 糸状菌二次代謝を標的とした農薬探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本山 高幸、尹 忠銖、長田 裕之
  • 学会等名: BMB2015ワークショップ「新農薬を志向したケミカルバイオロジー」
  • 発表場所: 神戸商工会議所（兵庫県神戸市中央区）
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] 新たなNRPS-PKS融合酵素によるかび毒テヌアゾン酸の生合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尹忠銖、本山高幸、長田裕之
  • 学会等名: 第14回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • 発表場所: ルミエール府中 (東京都府中市)
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] ハイグロマイシンB処理によるルシラクタエン生産糸状菌Fusarium sp. RK97-94における二次代謝産物生産誘導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤 翔、本山 高幸、鎌倉 高志、長田 裕之
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 糸状菌の生合成制御による有用生理活性物質生産 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本山 高幸、植木 雅志、加藤 翔、鎌倉 高志、長田 裕之
  • 学会等名: 2014年度 生物生産工学研究センターシンポジウム「生合成マシナリーの精密解析と有用物質生産への応用」
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] ハイグロマイシンB処理によるルシラクタエン生産糸状菌Fusarium sp. RK97-94における二次代謝産物生産誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤 翔、本山 高幸、鎌倉 高志、長田 裕之
  • 学会等名: 第14回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-11-16
• [学会発表] 化合物アレイを用いたメラニン生合成阻害剤探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本山 高幸、田中 陽子、長田 裕之
  • 学会等名: 第14回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] Bioactivity of tenuazonic acid and its production control mechanism in Magnaporthe oryzae (2014)
  • 著者名/発表者名: Choong-Soo Yun, Takayuki Motoyama, Hiroyuki Osada
  • 学会等名: 3rd RIKEN-SNU symposium
  • 発表場所: RIKEN, Wako, Saitama, Japan
  • 年月日: 2014-04-21