Analysis of cell wall remodeling of filamentous fungi focusing on the functions of alpha-1,3-glucanases

聚焦α-1,3-葡聚糖酶功能分析丝状真菌细胞壁重塑

基本信息

批准号：
22K15464
负责人：
宮澤拳
金额：
$ 3万
依托单位：
National Institute of Infectious Diseases
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

細胞壁は絶えず再構築が繰り返されているが、その機構は関与する酵素の活性の解析を通して予測するしかなかった。本研究では病原性糸状菌Aspergillus fumigatusにおけるα-1,3-グルカナーゼに着目し、細胞壁再構築機構と本菌の病原性について解析しようとするものである。令和４年度には、A. fumigatusの7種のα-1,3-グルカナーゼ遺伝子についてリアルタイムPCRにてその発現量を解析し、うち3種（Agn2, Agn4, Agn5）が主に機能していることが示唆された。そこで、上記3種についてピキア酵母の発現系を構築し、精製酵素を得た。α-1,3-グルカンを基質として3種の酵素の加水分解活性を評価したところ、Agn2, Agn5については加水分解物が観察された一方、Agn4については加水分解活性が認められなかった。また、令和４年度にはA. fumigatus α-1,3-グルカンの再構築機構を解析する目的で、A. fumigatusの培養時間ごとの細胞壁α-1,3-グルカン量と分子量を評価した。その結果、α-1,3-グルカン量は培養24-72時間で明瞭な変化はなかったものの、α-1,3-グルカン分子量は培養後期に低下する傾向が認められた。令和４年度には更に、α-1,3-グルカナーゼの酵素活性評価に用いるため、3種存在するα-1,3-グルカン合成酵素遺伝子（ags1, ags2, ags3）のそれぞれの高発現株を作製し、菌糸細胞からα-1,3-グルカンを得た。現在、各株由来のα-1,3-グルカンの化学構造解析およびα-1,3-グルカナーゼによる加水分解活性について評価を進めている。

细胞壁的重建经常被重建，但是该机制别无选择，只能通过分析所涉及酶的活性来预测。在这项研究中，我们专注于以病原体为导向的曲霉曲霉中的α-1,3-葡聚糖酶，并分析细胞壁和细菌的致病性。在第四年的第四年，烟曲霉的七种类型的α-1,3-葡萄糖基因基因在实时PCR中进行了分析，其中三种（AGN2，AGN4，AGN5）主要起作用建议在那里。因此，为上述三种类型构建了皮基亚酵母表达系统，并获得了精制酶。当根据α-1,3-葡聚糖作为底物评估三种类型的酶的水解活性时，观察到AGN2和AGN5，同时观察到水解。此外，在第四会计年度中，对烟草的细胞壁α-1,3-分子量进行了评估。结果，尽管α-1,3-葡聚糖的量为24-72小时，但没有明显的变化，但是在培养的下半部分，α-1,3-葡聚糖分子量已经识别出来。此外，在今年的第四年之外，除了对α-1,3-葡聚糖酶的酶活性评估外，三种类型的α-1,3-葡聚糖合成酶基因（AGS1，AGS2，AGS3）具有三种类型，是高表达的。目前，正在促进α-1,3-葡聚糖的化学结构分析和α-1,3-葡聚糖酶的水解。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Analyses of function and biosynthesis of cell wall alpha-1,3-glucan in Aspergillus fumigatus

烟曲霉细胞壁α-1,3-葡聚糖的功能及生物合成分析

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ken Miyazawa;Takashi Umeyama;Shogo Takatsuka;Yasunori Muraosa;Yasutaka Hoshino;Keietsu Abe;Yoshitsugu Miyazaki
通讯作者：
Yoshitsugu Miyazaki