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2016 年度 実績報告書

糸状菌ゲノムの「膨大な数の二次代謝遺伝子群」の役割と環境シグナル伝達系による制御

研究課題

研究課題/領域番号 26450109
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

本山 高幸  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (70291094)

研究分担者 廣田 洋  国立研究開発法人理化学研究所, 理研-KRIBB連携研究ユニット, 客員研究員 (00126153) [辞退]
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード応用微生物 / 菌類 / ゲノム / 抗生物質 / シグナル伝達
研究実績の概要

本年度は、二次代謝遺伝子の役割の解析を行うとともに、環境シグナル伝達系による二次代謝遺伝子の発現制御メカニズムの解析を行った。まず、テヌアゾン酸のイネへの感染への関与を解析した。昨年度までに、テヌアゾン酸がイネいもち病防除効果を示すことを見いだしていた。テヌアゾン酸の生合成遺伝子TAS1の大量発現株のイネへの病原性を評価したところ、病原性が低下していることが明らかになり、テヌアゾン酸が感染を抑制する効果を持つことが支持された。この大量発現株を用いてイネへの応答を解析したところ、サリチル酸及びジャスモン酸への応答に関与する遺伝子の発現が変動していることが明らかになった。次に、二次代謝制御メカニズムの解析を行った。昨年度までに、二成分情報伝達系の下流で働くMAPキナーゼOSM1の遺伝子破壊及びDMSO処理によりテヌアゾン酸が生産誘導されること、及びこの生産誘導がエピジェネティック制御に関与すると予想されるLAE1を介していることを見出していた。今年度、TAS1の近傍に存在する転写因子をコードすると予想される遺伝子(MGG_07800)の解析を行った。LAE1とMGG_07800の作用の位置関係を調べるためLAE1過剰発現株に対してMGG_07800を破壊した二重変異株を作製したところ、テヌアゾン酸の生産誘導が起こらなくなったことから、LAE1の下流でMGG_07800が働いていることが示唆された。昨年度、イネいもち病菌においてテヌアゾン酸の生産誘導を引き起こす化合物を取得していたが、この化合物がテルペンドール生産菌Tolypocladium albumにおいて、テルペンドール及び未知化合物の生産誘導を引き起こすことを見出した。この結果から、二次代謝産物の生産制御メカニズムの共通性が示唆された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Structure-activity relationships of terpendole E and its natural derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nagumo, Takayuki Motoyama, Toshiaki Hayashi, Hiroshi Hirota, Harumi Aono, Makoto Kawatani, Hiroyuki Osada, Takeo Usui
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 2 ページ: 1533-1536

    • DOI

      10.1002/slct.201602015

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biosynthetic approaches to creating bioactive fungal metabolites: Pathway engineering and activation of secondary metabolism2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Motoyama, Hiroyuki Osada
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 26 ページ: 5843-5850

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.11.013

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] イネいもち病菌のネクトリアピロン類の生産誘導条件の探索と大量生産株の作製2017

    • 著者名/発表者名
      本山高幸、田中陽子、長田裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-03-20
  • [学会発表] イネいもち病菌におけるかび毒テヌアゾン酸の生産制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      尹忠銖、本山高幸、長田裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-03-20
  • [学会発表] イネいもち病菌におけるピリクロール類生合成に関わるFAD依存性モノオキシゲナーゼ遺伝子の解析2017

    • 著者名/発表者名
      古山祐貴、本山高幸、鎌倉高志、野川俊彦、長田裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2017-03-20
  • [学会発表] Activation of fungal secondary metabolism by disturbance of the two-component signal transduction system and identification of the nectriapyrone biosynthetic gene cluster2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Motoyama, Yoko Tanaka, Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      9th Joint Natural Products Conference 2016
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-07-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Biosynthesis of mycotoxin tenuazonic acid by novel type of fungal PKS/NRPS hybrid enzyme2016

    • 著者名/発表者名
      Choong-Soo Yun, Takayuki Motoyama, Hiroyuki Osada
    • 学会等名
      9th Joint Natural Products Conference 2016
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-07-25
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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