Molecular mechanism of hyphal aggregation evoked by cell-surface polysaccharides in filamentous fungi.

丝状真菌细胞表面多糖引起菌丝聚集的分子机制。

基本信息

批准号：
20H02895
负责人：
阿部敬悦
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は糸状菌細胞壁の不溶性多糖α-1,3-グルカン（AG）と水溶性ガラクトサミノガラクタン（GAG）が菌糸接着因子であることを発見した。しかし、菌糸接着を制御するAG及びGAG糖鎖の化学的特性と糖鎖間の相互作用の関係性は不明である。本研究では、分子量の異なるAG及び分子量と電荷の異なるGAGを発現する株を用いて菌糸接着能を評価すると共に、各株より精製した糖鎖を用いた糖鎖間の相互作用をin vitroで定量解析し、菌糸接着の分子機構の統合的理解を図る。1)AG合成関連遺伝子改変株のAG分子量の決定と各株の菌糸接着能を測定する。(阿部,吉見[研究支援者])～A. nidulans amyD遺伝子高発現株のAG分子量は、野生型株のAG分子量より小さいことを明らかにした。AgtAのGPIアンカー削除変異体（AmyDΔGPI）発現株では、AmyDΔGPIが菌対外に分泌されAG分子量が低下しないことから、AmyDが細胞壁で機能することを示した。野生型株に比較して、amyD高発現株ではAG量が1/3以下で分子量も低下して菌糸が分散した。AmyDホモログの麹菌AgtAをピキア酵母で発現精製し、酵素学的解析を行った結果、AG中のスペーサーα-1,4結合を切断し、分子量低下に寄与する推論された。麹菌agtAをA. nidulansで発現すると、AG分子量が低下した。2)AG合成関連遺伝子改変株から精製したAGを結合した微粒子を作製し、その粒子を用いたAG糖鎖間、AG-GAG糖鎖間の相互作用を定量化する。(阿部)～AG吸着粒子の選定と吸着条件の探索を行って、ODS粒子を選択した。3)GAG合成関連遺伝子改変株から精製したGAGを結合した微粒子を作製し、その微粒子を用いてGAG糖鎖間、GAG-AG糖鎖間の相互作用を定量化する。(阿部)～2)の実験に手間取り、GAGの分離精製に実験が留まった。

我们发现丝状真菌细胞壁中的不溶性多糖α-1,3-葡聚糖（AG）和水溶性半乳糖氨基半乳聚糖（GAG）是菌丝粘附因子。然而，控制菌丝粘附的 AG 和 GAG 糖链的化学性质以及它们之间的相互作用之间的关系尚不清楚。在本研究中，我们使用表达不同分子量的AG和不同分子量和电荷的GAG的菌株评估了菌丝粘附能力，并使用从每个菌株纯化的糖链在体外研究了糖链之间的相互作用，通过定量分析，我们的目的是：全面了解菌丝粘附的分子机制。 1)AG合成相关转基因菌株AG分子量的测定以及各菌株菌丝粘附能力的测定。（Abe，Yoshimi [研究支持者]） - 我们发现，高表达 amyD 基因的构巢曲霉菌株的 AG 分子量比野生型菌株小。在表达AgtA的GPI锚定缺失突变体（AmyDΔGPI）的菌株中，AmyDΔGPI被分泌到细菌外部，并且AG分子量没有降低，表明AmyD在细胞壁中发挥作用。与野生型菌株相比，amyD高表达菌株的AG量不到三分之一，分子量更低，菌丝分散。在毕赤酵母中表达并纯化了 AmyD 同源物曲霉 AgtA，并进行酶分析，结果推断 AgtA 裂解 AG 中的间隔键 α-1,4 键，导致分子量降低。当曲霉 agtA 在构巢曲霉中表达时，AG 分子量降低。 2) 我们将创建与从与 AG 合成相关的基因修饰菌株纯化的 AG 结合的微粒，并使用这些颗粒来量化 AG 糖链之间以及 AG-GAG 糖链之间的相互作用。 (阿部)~选择AG吸附粒子并搜索吸附条件后，我们选择了ODS粒子。 3) 创建与从GAG合成相关基因修饰菌株纯化的GAG结合的微粒，并使用微粒来量化GAG糖链之间以及GAG-AG糖链之间的相互作用。 (Abe) 2)中的实验非常耗时，并且实验仅限于GAG的分离和纯化。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A Glycosylphosphatidylinositol-Anchored α-Amylase Encoded by amyD Contributes to a Decrease in the Molecular Mass of Cell Wall α-1,3-Glucan in Aspergillus nidulans

由amyD编码的糖基磷脂酰肌醇锚定α-淀粉酶有助于降低构巢曲霉细胞壁α-1,3-葡聚糖的分子质量

DOI：
10.3389/ffunb.2021.821946
发表时间：
2021-11-25
期刊：
Frontiers in Fungal Biology
影响因子：
0
作者：
K. Miyazawa;T. Yamashita;A. Takeuchi;Yuka Kamachi;A. Yoshimi;Yuto Tashiro;Ami Koizumi;Shigekazu Yano;S. Kasahara;M. Sano;Y. Yamagata;T. Nakajima;Keietsu Abe
通讯作者：
Keietsu Abe

糸状菌の細胞表層構造の理解とその発酵生産への応用に関する研究

丝状真菌细胞表面结构及其在发酵生产中的应用研究