| 研究課題/領域番号 |
19K05773
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
二神 泰基 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60512027)
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| 研究分担者 |
玉置 尚徳 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (20212045)
後藤 正利 佐賀大学, 農学部, 教授 (90274521)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 白麹菌 / クエン酸 / NrdA / Nrd1 / Seb1 / RNA結合タンパク質 / 二次代謝 / 転写終結 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、Aspergillus属糸状菌のゲノムにおいてクエン酸輸送体遺伝子yhmAとクエン酸合成酵素遺伝子citAに隣接して存在することを見出した推定RNA結合タンパク質をコードするnrdA遺伝子について解析を行った。NrdAは出芽酵母のNrd1および分裂酵母のSeb1のホモログであり、酵母ではRNA polymerase IIによるmRNAへの転写の終結に関わっている。
まず、白麹菌Aspergillus luchuensis mut. kawachiiにおいて、nrdAの破壊を試みたが、破壊株を取得できなかったため、Tet-OnシステムによるnrdAコンディショナル発現株を構築した。このTet-nrdA株はnrdAの発現非誘導条件においてはコロニーを形成できず、nrdAは必須遺伝子であることが示唆された。また、白麹菌においてnrdAを過剰発現するとクエン酸生産量が減少することが明らかになった。
次に、NrdAが相互作用するRNAを同定するために、白麹菌においてSタグを付加したNrdAの発現株を構築し、抗Sタグ抗体を用いたRNA immunoprecipitation（RIP）を行った。その結果、ネガティブコントロールと比較して有意に高い濃度のRNAが得られたためRIPが成功したと判断し、次世代シーケンス解析に供した。その結果、NrdAと相互作用する可能性がある3676のmRNAを同定した。これは、白麹菌がもつ全遺伝子の約3割に相当する。Gene Ontology解析の結果、NrdAが結合すると推定されたmRNAには二次代謝生産に関与するものが多数含まれることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本年度はRNA結合タンパク質に関する研究成果がまとまり、論文投稿することができた。また、クエン酸生産にきわめて重要なクエン酸輸送体をコードするcexA遺伝子の発現制御機構を解明する手掛かりも得られ、研究を進めている。よって、当初の計画以上に進展しているとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
NrdAについては二次代謝との関連することが示唆された。しかし、白麹菌が生産する二次代謝物については情報が少ないため、他のAspergillus属糸状菌でNrdAホモログの解析を実施する。次に、白麹菌のクエン酸生産を制御する可能性がある転写因子として同定したNosAとRosAの解析を継続する。さらに、白麹菌のクエン酸生産を制御するシグナル伝達経路の構成因子としてMAPキナーゼMpkAおよびMpkBの解析を継続して実施する。
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