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2023 年度 実施状況報告書

糸状菌におけるカーボンカタボライト抑制に関わる新規転写因子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K05406
研究機関三重大学

研究代表者

國武 絵美  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (30800586)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワードAspergillus nidulans / 糸状菌 / カーボンカタボライト抑制 / セルラーゼ / プロテアーゼ / cAMP依存性プロテインキナーゼ / 転写制御
研究実績の概要

本研究はAspergillus nidulansにおいて見出したcAMP依存性プロテインキナーゼ(PkaA)依存的カーボンカタボライト抑制の分子機構を解明するため、PkaAの下流で働くと考えられる転写因子Aの機能を明らかにすることを目的とする。この転写因子AはHeat shock factor-type DNA結合ドメインを持つ。そこで、転写因子Aの基本的な機能についての知見を得るため、熱ストレス応答に関して解析した。転写因子A破壊株において高温での生育が低下することは既に明らかであったため、Heat shock proteinをコードする遺伝子の転写解析を行った。その結果、標準株では高温条件にシフトした際に発現量が上がる一方で、転写因子A破壊株では一部の遺伝子において発現量の上昇率の低下が見られた。これより、転写因子Aが熱ストレス応答に部分的に関与することが示唆された。また、他の種々のストレスに対する応答性と分生子形成に与える影響を調べた結果、転写因子A破壊株で分生子数が減少し、塩ストレス条件下で生育が低下することが明らかとなった。
転写因子AはPkaAによるリン酸化により機能が制御されていると考えられている。そこで推定PKAリン酸化部位変異体を作出し、表現型を解析した。転写因子Aはプロテアーゼ生産の負の制御因子でもあるため、セルラーゼ生産性だけでなく、プロテアーゼ生産性についても調べた。プレートアッセイを行った結果、1つのアミノ酸のアラニン置換体において各酵素生産性の変化が見られた。以上より、このアミノ酸のPkaAによるリン酸化が、セルラーゼやプロテアーゼ生産の制御に関与していることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

転写因子Aの熱ストレスや塩ストレスへの影響や分生子形成への関与が示された。また転写因子Aの機能に重要なアミノ酸を特定することが出来た。以上よりおおむね順調に計画が進んでいると判断した。

今後の研究の推進方策

転写因子AがPkaAの基質となることを証明するため、組換えPkaAを作製しin vitroにおける転写因子Aのリン酸化解析を行う。また、糸状菌細胞内での転写因子Aのリン酸化を解析するためタグを付加した転写因子Aを発現する株の作製を行う。これらは今年度も取り組んでいたが、進捗が遅かったので継続して行っていく。また、複数のリン酸化部位変異体を作出し、転写因子Aの機能制御に重要なアミノ酸の特定を引き続き行う。

次年度使用額が生じた理由

諸事情により学会等に参加できなかったため出張旅費に要する支出がなかった。また、推定リン酸化部位変異体の解析に若干の遅れがあるため、試薬等の購入に充てる費用が一部未使用となった。この費用は次年度の試薬等の消耗品の購入、出張費に充てる計画である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Transcription factor ManS regulates mannanase gene expression in Aspergillus nidulans2024

    • 著者名/発表者名
      Haruno Watanabe, Nuo Li, Kyoko Kanamaru, Makoto Kimura, Tetsuya Kimura, Tetsuo Kobayashi, Emi Kunitake
    • 学会等名
      32nd Fungal Genetics Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Aspergillus nidulansにおけるセルラーゼ遺伝子特異的転写因子ClrBの機能ドメイン解析2023

    • 著者名/発表者名
      深田文香、内田祐衣、木村哲哉、國武絵美
    • 学会等名
      第22回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • [学会発表] Asergillus nidulans におけるセルラーゼ遺伝子の転写活性化因子ClrB の細胞内局在解析2023

    • 著者名/発表者名
      深田文香、内田祐衣、木村哲哉、國武絵美
    • 学会等名
      2023年度日本農芸化学会 中部・関西支部合同大会
  • [学会発表] 微生物熱測定法における定量的MIC の算出と固体培養における微生物増殖過程の評価2023

    • 著者名/発表者名
      千原菜緒,國武絵美,三宅英雄
    • 学会等名
      2023年度日本農芸化学会 中部・関西支部合同大会
  • [学会発表] 熱測定法による麹菌の固体培養における増殖過程の評価とポリフェノール類存在下での大腸菌増殖抑制効果の定量的解析2023

    • 著者名/発表者名
      千原菜緒,國武絵美,三宅英雄
    • 学会等名
      第59回熱測定討論会
  • [学会発表] 嫌気性細菌Clostridium paraputrificumのピルビン酸代謝経路の遺伝学的解析とバイオ水素ガス生産への応用2023

    • 著者名/発表者名
      竹内束沙、西村しおり、國武絵美、木村哲哉
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 嫌気性細菌Clostridium paraputrificumの酸化還元電位をモニターするグローバル転写制御因子Rexの機能解析とバイオリファイナリーへ の応用2023

    • 著者名/発表者名
      南部秀斗、南川香奈江、國武絵美、木村哲哉
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 嫌気性細菌Clostridium paraputrificum M21のキチン分解酵素遺伝子群の機能解析と発現制御2023

    • 著者名/発表者名
      中野群士、瀬古樹、呉暁君、出口絵梨佳、國武絵美、木村哲哉
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会

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公開日: 2024-12-25  

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