系状菌糖質分解酵素遺伝子群の転写因子に関する機能ドメイン解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13460038
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小林 哲夫 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (20170334)
• 研究分担者: 加藤 雅士 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (70242849)
• キーワード: デンプン分解酵素 / キシラン分解酵素 / Aspergillus / AmyR / XlnR / Hap複合体 / 転写制御

研究概要

糸状菌における糖質分解酵素遺伝子の発現は、代謝経路特異的転写因子や広域転写因子により制御されている。これら転写因子の機能ドメインを明らかにするため、前者ではデンプン分解酵素遺伝子群を制御するAmyRおよびキシラン分解酵素遺伝子群を制御するXlnR、後者では広域転写促進因子Hap複合体を対象とし解析を行った。
1.AmyRの機能解析 A. nidulans由来AmyRはCGGN_8(C/A)GG配列を認識すること、この配列に2分子のAmyRが結合することが転写活性化に必要であることを示した。また、AmyRは酵母Mal activatorと5ヶ所の相同領域(N末側からZn, MH1-4)を有しているが、MH4はAmyRの転写活性化能の制御、MH2は転写活性化にそれぞれ必須の領域であることを明らかにした。
2.XlnRの機能解析 A. oryzae のXlnRがGGCTAAだけでなく、GGCTGAにも結合して転写を活性化することを明らかにした。また、XlnRがキシラン分解酵素遺伝子群だけでなく、セルロース分解酵素遺伝子群の発現誘導にも関与し、さらに、キシランだけでなくセルロースもXlnR依存の転写誘導を引き起こすことを示した。
3.Hap複合体の機能解析 A. oryzaeのHap複合体AoCPはHapB、C、Eの三種のサブユニットからなり、それぞれのサブユニットは中央部に全ての真核生物で保存されたコア領域を有している。コア領域以外の部分の機能を明らかにするため、各種部分欠失サブユニットを構築し、DNA結合能、転写促進に与える影響を解析した。その結果、コア領域のみから構成される複合体でDNA結合は可能であるが、転写促進にはHapCのN末側とHapBのC末側が必須であることを明らかにした。また、HapCがHapEの安定化に必要であることを示し、HapBCEと相互作用する新たな因子HapXも取得した。

研究成果

• [文献書誌] Marui, J.: "Upregulation of promoter activity of the Aspergillus oryzae xylanase gene by site-directed mutagenesis"Biotechnol. Lett.. (In press). (2003)
• [文献書誌] Kato, M.: "A quantity control mechanism of the subunits during the Hap complex assembly in Aspergillus nidulans : HapC stabilizes HapE in vivo"FEBS Lett.. 512. 227-229 (2002)
• [文献書誌] Tanaka, A.: "Isolation of genes encoding novel transcription factors which interact with the Hap complex from Aspergillus species"Biochim, Biophys. Acta. 1576. 176-182 (2002)
• [文献書誌] Marui, J.: "A transcriptional activator, AoXlnR, controls the expression of genes encoding xylanolytic enzymes in Aspergillus oryzae"Fungal Genet. Biol.. 35. 157-169 (2002)
• [文献書誌] Marui, J.: "Transcriptional activator, AoXlnR, mediates cellulose-inductive expression of the xylanolytic cellulolytic genes in Aspergillus oryzae"FEBS Lett.. 528. 279-282 (2002)
• [文献書誌] Kato, N.: "Novel α-glucosidase from Aspergillus nidulans with strong transglycosylation activity"Appl. Environ. Microbiol.. 68. 1250-1256 (2002)
• [文献書誌] Kato, N.: "Isomaltose formed by α-glucosidases triggers amylase induction in Aspergillus nidulans"Curr. Genet.. 42. 43-50 (2002)
• [文献書誌] Tani, S.: "In vivo and in vitro analyses of the AmyR binding site of the Aspergillus nidulans agdA promoter, requirement of the CGG direct repeat for induction"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 65. 1568-1574 (2001)
• [文献書誌] Kato, M.: "No factors except for the Hap complex increase the Taka-amylase A gene expression by binding to the CCAAT sequence in the promoter region"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 65. 2340-2342 (2001)