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2021 年度 実績報告書

針葉樹二次代謝産物の腐朽菌による生物変換機構の網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H02251
配分区分補助金
研究機関北海道大学

研究代表者

堀 千明  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50722948)

研究分担者 飛松 裕基  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード針葉樹 / 担子菌
研究実績の概要

樹木は樹皮や木部に抗菌性物質となる二次代謝産物を生産することにより、菌の侵入を防いでおり、特に針葉樹は大量に蓄積しているため腐朽されにくい。しかし針葉樹分解性白色腐朽菌Phlebiopsis giganteaは一早くこれら樹木防御を突破しコロニーを形成する(Hori et al. 2014 PLoS Genet.)。これまでの研究で、P. giganteaは針葉樹の抽出成分に豊富に含まれる二次代謝産物を生物変換する高い能力を保持している可能性を示した(Hori et al. 2014 PLoS Genet.; Iwata et al. Scientific Reports 2020*申請者責任著者)。そこで本研究では、針葉樹二次代謝産物の本菌による変換過程を網羅的に明らかにすることで、本菌が樹木防御を突破できる一因の解明へと繋げる。
本年度は、伐採したばかりのマツから取り出した抽出成分のメタボローム解析法をガスクロマトグラフィー質量分析器(GC-MS)を用いて確立することができた。本プラットフォームを利用する事で、マツ抽出成分および成分変換物を網羅的に解析することができるようになり、各成分を定量化することに成功した。その結果、針葉樹抽出成分の主成分が菌類の成長に与える影響について調査し、菌糸成長に影響を与える成分について、本菌が変換するかを液体培養で確認する培養系を構築することができる。

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

サンプル調製の遅れがあったが、マツ抽出成分のメタボローム解析法を確立することができたため、概ね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

今後は針葉樹抽出成分各々が菌類の成長に与える影響について調べていく予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Enhancement of Secondary Cell Wall Formation in Poplar Xylem Using a Self-Reinforced System of Secondary Cell Wall-Related Transcription Factors2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Yoshimi、Endo Hitoshi、Gerber Lorenz、Hori Chiaki、Ihara Ayumi、Sekimoto Masayo、Matsumoto Tomoko、Kikuchi Jun、Ohtani Misato、Demura Taku
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: 819360-819360

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.819360

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Omics analyses and biochemical study of Phlebiopsis gigantea elucidate its degradation strategy of wood extractives2021

    • 著者名/発表者名
      Iwata Mana、Gutierrez Ana、Marques Gisela、Sabat Grzegorz、Kersten Philip J.、Cullen Daniel、Bhatnagar Jennifer M.、Yadav Jagjit、Lipzen Anna、Yoshinaga Yuko、Sharma Aditi、Adam Catherine、Daum Christopher、Ng Vivian、Grigoriev Igor V.、Hori Chiaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 12528

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91756-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transport-coupled ubiquitination of the borate transporter BOR1 for its boron-dependent degradation2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Akira、Hosokawa Takuya、Beier Marcel Pascal、Oshima Keishi、Ogino Yuka、Hori Chiaki、Takasuka Taichi E、Fukao Yoichiro、Fujiwara Toru、Takano Junpei
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 33 ページ: 420~438

    • DOI

      10.1093/plcell/koaa020

  • [学会発表] 多様な木材腐朽菌による樹木分解メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      堀千明
    • 学会等名
      京都大学 RISH セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Identifying transcription factors that reduce wood recalcitrance and improve enzymatic degradation of xylem cell wall in Populus2021

    • 著者名/発表者名
      Hori C*, Takata N, Lam PY, Tobimatsu Y, Nagano S, Mortimer JC, Cullen D.
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Plant Cell Wall Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] きのこ由来リパーゼの新規機能を支えるタンパク質構造のダイナミクス解析2021

    • 著者名/発表者名
      堀千明、久米田博之
    • 学会等名
      北大横断シンポジウム
  • [学会発表] Aspergillus nidulans 由来新規ラムノガラクツロナンリアーゼの機能・構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 裕満, 伊東 昂希, 酒井 杏匠, 堀 千明, 高須賀 太一, 加藤 雅士, 志水 元亨
    • 学会等名
      日本生物工学会

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公開日: 2023-12-25  

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