2023 Fiscal Year Research-status Report
クロコウジカビの再分類と有用性、有害性の評価および微生物資源としての高品質化
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22K05688
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
矢口 貴志 千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (60361440)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伴 さやか 千葉大学, 真菌医学研究センター, 助教 (90834664)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | Aspergillus niger / オクラトキシンA / アゾール薬耐性 / クエン酸 / MALDI-TOF MS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、本種を含む関連種が分子系統学的に再編され、多数の新種が報告され、A. niger およびその関連種 A. tubingensis は再分類されている。これまで分類に使用されている calmodulin、b-tubulin 遺伝子では既知種とは区別される分岐に含まれる種があることが判明した。そこで、全ゲノムを利用した多遺伝子による解析を試みた。
千葉大真菌センターの保存株（IFM 株）、NCBI 登録株、Silva et al. の解析株 から供試菌株を選択し、Species Tree And Classification Estimation, Yarely (STACEY) 法で系統解析を実施した。これまで Aspergillus niger 関連種は 10 種余りと考えられていたが、STACEY法で系統解析の結果、A. niger と A. brasiliensis の系統では 1 種のみ、A. tubingensis の系統では 1-4 種が矛盾なく定義された。すべての結果と実際的な影響を考慮した結果、Aspergillus niger 関連種の分類として 6 種を含むことを提案した。さらにMALDI-TOF MS によるクラスター解析において機械学習ライブラリ SARAMIS を使用すると、A. tubingensis/A. neoniger などの近縁種を区別することができた。しかし、A. welwitschiae においては A. niger と識別ができなかった。これはゲノム情報による解析と一致していた。
各種抗真菌薬剤、特にアゾール薬に対する感受性を当センター保存株で検討したところ、A. niger と A. welwitschiae において感受性株が多く見られたが、A. tubingensis においてはアゾール薬に対して低感受性株が多く見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
IFM 株、NCBI 登録株、Silva et al. の解析株 計 276 株から 126 株を選択し、STACEY 法で系統解析データと、A. luchuensis はクロコウジキンとして食品発酵に重要な点を考慮して、A. niger、A. brasiliensis、A. tubingensis、A. luchuensis、A. eucalypticola、A. vodensis の6種に分類される分類体系を提唱できた。MALDI-TOF MS によるクラスター解析においても、A. niger と A. welwitschiae の識別ができなかったこと、さらに、アゾール薬に対する感受性においても、A. niger と A. welwitschiae は同等の結果であったことからも、この分類体系は指示される。このような解析結果が得られたことから、本研究の目的である、A. niger およびその関連種の分類を多角的に再検討することは、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
STACEY 解析により分類学的な位置づけが確立した A. niger 関連各種において、正確に同定・分類された菌株を使用して、オクラトキシン A 産生能、アゾール薬に対する感受性を調査し、健康に対するリスク評価を行う。
まず、IFM 保存株の他、近年、臨床現場から新たに分離された菌株を使用する。引き続き、各種抗真菌薬剤対する感受性試験を、酵母様真菌 DP（栄研化学（株）製）を使用して、CLSI 法に準じて微量液体希釈法で実施する。特にアスペルギルス症の治療に使用されるボリコナゾール、イトラコナゾールの耐性菌に着目し、A. fumigatus において解明されているステロール合成過程に必須の反応である14 脱メチル化反応を触媒する P450 酵素 CYP51 の遺伝子変異の有無、薬剤排出ポンプの発現などの検討を実施する。さらに、MALDI-TOF MS によるクラスター解析において機械学習ライブラリ SARAMIS (bioMerieux) を使用することで、A. tubingensis において感受性株と低感受性株の識別が可能かどうか検討する。
これらデータを加えることにより、菌株の高付加価値化を図り、菌株の品質管理、有用株と有害株の識別の効率化を行う。さらに高付加価値菌株の利活用を推進し、この分野の発展に貢献する。
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