糸状菌 SSPs と栄養基質分解酵素の新奇相互作用モデルの構築への挑戦

构建丝状真菌 SSP 与营养底物降解酶之间新型相互作用模型的挑战

• 批准号: 20J01300
• 负责人: 寺内 裕貴
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01300/
• 关键词: 低分子量分泌タンパク質（SSPs）; 栄養基質分解酵素; 植物病原糸状菌; 木材腐朽菌; SSPs-酵素間相互作用; セクレトーム解析; トランスクリプトーム解析; 産業菌

糸状菌は、宿主や栄養基質に侵襲する際、多種類のSSPsを分泌するが、その機能はほとんど明らかになっていない。また、糸状菌がSSPsと同時に分泌する栄養基質分解酵素とSSPsの関係性も、ハイドロフォビンRolA-クチナーゼ系やハイドロフォビンと類似した固体吸着能を示すHsbA-クチナーゼを除いてほとんど知られていない。RolA-クチナーゼ系のような相互作用は限定的な環境で見出されたため、同様の現象が他のSSPsと栄養基質分解酵素間に見出されるかは不明である。様々な基質を用いて麹菌を培養し、セクレトーム解析を行った。その結果、キシランを単一炭素源として麹菌を培養した際、キシラン特異的なSSPsを同定した。これらのSSPsについて発現解析を行った結果、キシラン培養において発現に有意な差が生じた。SSPsの破壊株を作製し表現型解析を行った。その結果、破壊株のキシラン分解能については有意差が見出せなかった。現在はSSPs恒常発現株を造成し、培養上清のキシラン分解能などを調べ、これらの結果をもって論文にまとめる予定である。また、SSPs過剰発現株も造成しており、SSPsと酵素の精製、および相互作用について解析する予定である。他の糸状菌（トウモロコシごま葉枯病菌、灰色カビ病菌、ヒラタケ）に関しても同定された基質特異的なSSPsについて破壊株の表現型などを解析し、論文にまとめる予定である。麹菌SSPsの解析の過程で見出されたハイドロフォビンについても解析している。破壊株のストレス耐性を調べたところ、界面活性剤を入れると生育が野生型より遅くなった。また、ハイドロフォビンの自己組織化膜が分生子表面から消失しているのがSEMで観察された。現在はハイドロフォビン蛍光タンパク質融合タンパク質発現株を造成し、ハイドロフォビンの局在を調べ、論文にまとめる予定である。

丝状真菌在侵入宿主或营养底物时会分泌多种类型的SSP，但其功能很大程度上未知。此外，对于SSP与丝状真菌同时分泌的营养底物降解酶之间的关系知之甚少，除了疏水蛋白RolA-角质酶系统和HsbA-角质酶，其具有与SSP类似的固体吸附能力。疏水蛋白不具有。由于 RolA-角质酶系统等相互作用是在受限环境中发现的，因此尚不清楚其他 SSP 和营养底物降解酶之间是否也存在类似现象。使用各种底物培养米曲霉并进行分泌组分析。结果，当使用木聚糖作为唯一碳源培养米曲霉时，鉴定出了木聚糖特异性的SSP。这些 SSP 的表达分析揭示了木聚糖培养物中表达的显着差异。我们创建了 SSP 的破坏菌株并进行了表型分析。结果，破坏菌株的木聚糖分解能力没有发现显着差异。目前，我们正在创建一种持续表达SSP的菌株，检查培养物上清液的木聚糖降解能力，并计划将这些结果总结在一篇论文中。我们还创建了一种过度表达 SSP 的菌株，我们计划纯化 SSP 和酶并分析它们的相互作用。我们计划分析已在其他丝状真菌（玉米芝麻叶枯病真菌、灰霉真菌和平菇）中鉴定出的底物特异性 SSP 破坏菌株的表型，并将其总结在一篇论文中。我们还分析了在分析曲霉 SSP 过程中发现的疏水蛋白。当我们检查破坏菌株的胁迫耐受性时，我们发现当添加表面活性剂时，生长速度比野生型慢。此外，通过SEM观察到疏水蛋白自组装膜从分生孢子表面消失。目前，我们正在构建表达疏水蛋白荧光蛋白融合蛋白的菌株，研究疏水蛋白的定位，并计划在论文中发表结果。

项目成果

Langmuir-Blodgett法を用いた麹菌由来界面活性タンパク質Hydrophobin RolAの自己組織化機構に関する解析

Langmuir-Blodgett法分析曲霉来源表面活性蛋白疏水蛋白RolA的自组装机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 井田 大輝;齋藤 有美;寺内 裕貴;田中 拓末;吉見 啓;石崎 裕也;三ツ石 方也;藪浩;阿部 敬悦
• 通讯作者: 阿部 敬悦

Bipolaris maydis における色素呈色ならびに薬剤耐性に関わる転写因子 RPR1 の発現制御に関与する因子の探索

寻找参与调节转录因子RPR1表达的因子，该转录因子参与玉米扁豆色素着色和耐药性

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤林 悠希;二神 加奈恵;竹山 さわな;辻 健也;寺内 裕貴;陳 帯テイ;吉見 啓;田中 千尋
• 通讯作者: 田中 千尋

Adsorption Kinetics and Self-Assembled Structures of Aspergillus oryzae Hydrophobin RolA on Hydrophobic and Charged Solid Surfaces

米曲霉疏水蛋白 RolA 在疏水带电固体表面上的吸附动力学和自组装结构

• DOI: 10.1128/aem.02087-21
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 4.4
• 作者: Terauchi Yuki;Nagayama Megumi;Tanaka Takumi;Tanabe Hiroki;Yoshimi Akira;Nanatani Kei;Yabu Hiroshi;Arita Toshihiko;Higuchi Takeshi;Kameda Tomoshi;Abe Keietsu
• 通讯作者: Abe Keietsu

黄麹菌Aspergillus oryzaeのXylan特異的なSSPsの同定と破壊株の表現型解析

米曲霉中木聚糖特异性 SSP 的鉴定和破坏菌株的表型分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 寺内 裕貴;田中 千尋;本田 与一;河内 護之;吉見 啓
• 通讯作者: 吉見 啓

麹菌 Aspergillus oryzae におけるXylan特異的なSSPsの同定

米曲霉中木聚糖特异性 SSP 的鉴定

• 发表时间: 2020
• 作者: 寺内裕貴;吉田裕史;田中千尋;本田与一;河内護之;吉見啓
• 通讯作者: 吉見啓