| 研究実績の概要 |
SUNタンパク質は糸状菌に高度に保存されたタンパク質であり、ミトコンドリア生合成、老化、隔壁形成、細胞分裂など様々な現象に関わるとされる。我々は糸状菌アミラーゼ高生産変異株の解析から、高生産変異の原因がSUNタンパク質をコードするsunA遺伝子の転写レベルの低下にあることを見出し、さらに本変異株において多様な分泌酵素全般が高生産されることを明らかにしていた。本遺伝子は糸状菌酵素産業における分子育種の標的遺伝子として期待されるため、本研究では、SunAの分子機能の解明を試みた。
sunA破壊株、高発現株を作製し解析した結果、破壊株は変異株と同様の分泌酵素高生産性、菌糸形態異常、細胞壁攪乱物質Calucofluor White、Congo Redに対する感受性を示したが、高発現株ではこれらに有意な影響は見られなかった。また、破壊株、高発現株ともに分生子着生が低下し、高発現株では分生子の肥大化が見られた。破壊株の培養上清には野性株と比較して多様なタンパク質が存在し、破壊株特異的なタンパク質には分泌酵素だけでなく細胞内に高濃度で存在する酵素も含まれていた。さらに、sunA遺伝子破壊はβ-1,3-glucanのmodificationに関連する遺伝子に影響を与えることが明らかとなった。SunAがシグナルペプチドを有することも考慮すると、本タンパク質は細胞壁の恒常性に関与し、破壊株では細胞壁が脆弱化して細胞壁にトラップされたタンパク質の遊離とともに一部溶菌が生じたものと考えられる。また、破壊株において観察されたβ-1,3-glucanのmodificationに関連する遺伝子の発現変動は、細胞壁恒常性の維持機構が働いた結果と考えられる。
本成果は、細胞壁構造の人為的改変による分泌酵素生産性の向上という新たな応用展開の可能性を示すものである。
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