糸状菌の形態形成においてキチン合成酵素群が果たしている機能の解析

几丁质合酶基团在丝状真菌形态发生中的作用分析

基本信息

批准号：
08660091
负责人：
堀内裕之
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08660091/
关键词：
糸状菌キチン合成酵素 Aspergillus 先端生長

项目摘要

本研究は子嚢菌類の糸状菌Aspergillus nidulansにおいて当研究室で単離された4つのキチン合成酵素遺伝子chsA、chsB、chsC、chsDの菌糸生長、分化における機能分担を解析する目的で行われたものである。これらのキチン合成酵素遺伝子の内、単独遺伝子破壊ではその破壊株において表現形に変化が見られなかったchsA、chsCの二重遺伝子破壊株を作製しその分生子形成効率を測定したところ、野菜株の0.1%以下にまで低下していた。さらにこの破壊株の生育は高濃度の塩、浸透圧安定化剤、SDS、キチン結合色素、キチン合成酵素阻害剤に感受性を示し、菌糸の形成においてもこれらの遺伝子産物が機能を持つことが推定された。さらにこれらの二重破壊株の分生子柄、分生子の構造を光学顕微鏡下で観察したところ、分生子の形成効率が野生株の10%程度にまで低下するchsa、chsD二重遺伝子破壊株においては正常な形の分生子柄と分生子が観察されたが、chsA、chsC二重遺伝子破壊株においては分生子柄の構造に異常が見られた。これらのことからchsA、chsC遺伝子産物は菌糸生長、分生子柄の形態形成、分生子形成において重複した機能を持つことが推定された。一方、chsA、chsB、chsC、chsDの各遺伝子のORFにEscherichia coli由来のlacZ遺伝子を融合淡白の型で繋いだキメラ遺伝子をA.nidulans内に導入し、in situ染色法によりその発現部位を検討したところchsAは細胞内での発現量が少なく主に分生子柄で発現していたのに対し、chsB、chsC、chsDは菌糸、分生子柄とも発現が見られたが特に分生子柄での発現が強かった。これらの結果は、chsA、chsB、chsC、chsD遺伝子産物ともに分生子(柄)形成に機能を持つこと、またchsB遺伝子産物が単独で菌糸生長に重要な機能を持つという推定を支持する結果となった。また、A.nidulansの染色体よりAspergillus fumigatusのchsE PCR断片のホモログを取得したところ新規のキチン合成酵素をコードすることが明らかとなった。

进行了这项研究以分析菌丝体中的四个壳蛋白合酶基因CHSA，CHSB，CHSC和CHSD的功能分裂，在菌丝体的生长和分化中，在我们的实验室中分离出在我们的蛋白酶丝状真菌中分离出来。在这些几丁质合酶基因中，CHSA和CHSC的双基因破坏菌株在检测到破坏菌株时没有显示出任何表型的变化，并且当测量分生孢子形成效率时，将其降低至低于0.1％的蔬菜条。此外，这种破坏性菌株的生长对高浓度的盐，渗透稳定剂，SDS，几丁质结合染料和几丁质合酶抑制剂敏感，据估计，这些基因产物在菌丝形成中也具有起作用。 Furthermore, when the conidia peloid and conidia structures of these double-destructive strains were observed under an optical microscope, normal forms of conidia peloid and conidia were observed in chsa and chsD double-gene disrupting strains, where the efficiency of conidia formation decreases to about 10% of wild strains, but abnormalities in the conidia peloid structures were observed in the chsA和CHSC双基因破坏菌株。这些发现表明，CHSA和CHSC基因产物在菌丝体生长，形态发生和分生孢子形成中具有重叠的功能。另一方面，将一个嵌合基因引入了a.nidulans，其中将来自大肠杆菌的LacZ基因连接到CHSA，CHSB，CHSB，CHSC和CHSD的ORF融合，并且表达位点由现场构成检查。当CHSA在细胞中几乎没有表达并且主要在分生孢子中表达时，而CHSB，CHSC和CHSD在菌丝体和分生孢子中均表达，但是分生孢子中的表达特别强。这些结果支持CHSA，CHSB，CHSC和CHSD基因产物在分生孢子（Plaid）形成中均具有功能，并且仅CHSB基因产物在菌丝体生长中具有重要功能。此外，烟曲霉的CHSE PCR片段的同源物是从a.nidulans的染色体中获得的，它表明它编码了一种新的几根蛋白合酶。