糸状菌細胞表層物質の機能解析に基づく基質界面応答の普遍性と特殊性の理解

基于丝状真菌细胞表面物质的功能分析了解底物界面反应的普遍性和特异性

基本信息

批准号：
22H02238
负责人：
吉見啓
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

本研究は糸状菌の基質攻略における初期イベントについて、細胞表層物質の機能に着目し、生態的・系統進化的に特徴の異なる菌類を比較しながら、糸状菌たる生き方の基本原理を理解することを目的としている。本目的を達成するため今年度は、遺伝学的、生化学的なアプローチを中心として、（1）細胞表層多糖を介した菌糸ー基質間の定着機構の解析、（2）低分子量分泌タンパク質（SSPs）を介した基質定着性と基質分解促進機構の解析に関連する研究を実施した。具体的には、（1）に関連して、トウモロコシごま葉枯病菌における細胞外マトリクス（ECM）を構成する多糖の生合成に関与する酵素遺伝子を同定し、その局在と合成される多糖の主成分を明らかにした。また、木材腐朽菌ヒラタケにおいて、細胞表層に局在する細胞壁多糖の生化学解析を実施し、子嚢菌と担子菌では細胞壁多糖の種類と量、空間配置が異なることなど幾つかの新知見を得た。次に（２）については、麹菌が栄養基質にキシロースを用いた際に特異的に分泌するSSPsとして、新規ハイドロフォビンを同定し、その遺伝子破壊株の性状を解析した。また、トウモロコシごま葉枯病菌における４種のハイドロフォビン遺伝子の全破壊株の解析から、本菌における菌糸表面への疎水性付与はハイドロフォビン依存的ではなく、環状ペプチド化合物依存的であることを明らかにした。さらに、ヒラタケにおいて、リグニン分解時に発現上昇するSSPsとして、２種のハイドロフォビンを同定し、それらが協調的に菌糸表面に疎水性を付与すること、その片方はリグニン分解にも関与している可能性があることを明らかにした。以上のように、今年度実施した解析から、糸状菌の細胞表層に局在することが一般的に知られている物質であったとしても、その機能は菌種により様々であり、それらは生態的・系統進化的な特徴に基づいて進化を遂げてきたと考えられた。

这项研究旨在理解生命的基本原理作为一种丝状真菌，重点是细胞表面物质的功能，并将真菌与不同的生态学和系统发育的不同生态和系统发育进化进行比较。为了实现这一目标，今年，我们进行了与（1）分析通过细胞表面多糖分析菌丝和底物之间固化机制的研究，（2）通过低分子量分泌蛋白（SSP）分析底物定植并促进底物降解。具体而言，与（1）相关，我们确定了与生物糖生物合成相关的酶基因，该酶基因构成了玉米芝麻叶片叶片叶片细菌中细胞外基质（ECM），并揭示其本地化和合成多糖的主要成分。此外，进行了细胞壁表面上的细胞壁多糖的生化分析，在细胞表面的木质迁徙lily中，在细胞壁多糖的木质迁移lily中，进行了几种新发现，并获得了几种新发现，例如，细胞壁多糖和余地的不同类型和含量。接下来，关于（2），新型的盐水被鉴定为SSP，当Koji Mold使用木糖作为营养底物和基因抑制菌株的特性时，这些新疏水素被特异性分泌。此外，对玉米芝麻叶片枯菌细菌中四个疏水素基因的所有破坏菌株的分析表明，该细菌中疏水性向菌丝体表面促进并不取决于疏水性，而是依赖于环状肽化合物。此外，将两种类型的疏水素鉴定为木质素中木质素降解的木质素降解的SSP，表明它们协调地将疏水性赋予了菌丝表面，其中一个也可能参与木质素降解。如上所述，从今年进行的分析中，即使通常已知这些物质位于丝状真菌细胞表面，其功能也取决于细菌的种类，并且它们基于生态和系统发育进化特征而发展。