2011 Fiscal Year Annual Research Report
ポストゲノム解析を利用した糸状菌の低酸素応答機構の解明
Project/Area Number |
09J00283
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
志水 元亨 筑波大学, 生命環境系, 特別研究員(PD)
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Keywords | Aspergillus nidulans / Nudix hydrolase / NAD(H) / 二次代謝 |
Research Abstract |
aspergillus nidulansのゲノム中には、11種のNudix hydrolaseがコードされていた。その中で、培養後期になるとndxAの発現量が顕著に増加していた。また、ndxBおよびndxCの発現量も2倍程度増加していた。そこで、それらのリコンビナントを調製し基質特異性を調べたところ、NdxAおよびNdxCはNAD^+を加水分解した。NADH,NADPH,ADP-リボースも基質とした。NdxBについてはADP-リボースのみ基質とした。そこで、それぞれの遺伝子破壊株を作製し、さらに検討を行なった。作製した遺伝子破壊株および野生株を定常期まで3日間培養後、NAD(H)hydrolase活性を測定したところ、DndxA株でのみ他の株に比べて活性が60%低かった。菌体内のNAD(H)量を追跡したところ、DndxA株では定常期になる培養2日目からNAD^+が蓄積していたことから、NdxAがNAD^+の分解に関わることが示された。DndxA株では培養3日後において二次代謝産物であるステリグマトシスチン(ST)およびペニシリンG(PN)の生産量が野生株に比べて低下していた。すでにSTやPNの遺伝子クラスターはサブテロメア領域に存在することが知られており、その領域の遺伝子発現は他の真核生物においてSirtuinによって制御されていることが明らかとなっている。そこで、カビのSirtuin A(sirA)の遺伝子破壊株を作製しST,PNの生産量をモニターしたところ、野生株に比べて増加した。一方、ndxAsiaAの二重遺伝子破壊株ではsirA遺伝子のみ破壊した株と同程度の生産量であった。SirtuinはNAD^+を基質としてヒストンなどの脱アセチル化を触媒するため、細胞内のNAD^+濃度によって活性(脱アセチル化)がコントロールされることが酵母や哺乳類で明らかとなっている。このことから、DndxA株では細胞内のNAD^+が蓄積しSirAによるヒストンの脱アセチル化を促進したためにSTおよびPNの遺伝子発現を抑制させていると考えられた。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Conserved and specific responses to hypoxia in Aspergillus oryzae and Aspergillus nidulans determined by comparative transcriptomics2012
Author(s)
Terabayashi, Y., Shimizu, M., Kitazume, T., Masuo, S., Fujii, T., Takaya, N.
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Journal Title
Appl.Microbiol.Biotechnol
Volume: 93
Pages: 307-315
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Glutathione reductase/glutathione is responsible for cyto toxic elemental sulfur tolerance via polysulfide shuttle in fungi2011
Author(s)
Sato, I., Shimatani, K., Fujita, K., Abe, T., Shimizu, M., Fujii, T., Hoshino, T., Takaya, N.
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Journal Title
J.Biol.Chem.
Volume: 286
Pages: 20283-20291
Peer Reviewed
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[Journal Article] Novel fungal phenylpyruvate reductase belongs to d-isomer-specific 2-hydroxyacid dehydrogenase family2011
Author(s)
Fujii, T., Shimizu, M., Doi, Y., Fujita, T., Ito, T., Miura, D., Wariishi, H., Takaya, N.
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Journal Title
Biochim.Biophys.Acta
Volume: 1814
Pages: 1669-1676
Peer Reviewed
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