アスペルギス属カビの高浸透圧応答シグナル伝達系に関する研究

曲霉属真菌高渗透压反应信号转导系统的研究

• 批准号: 04J03318
• 负责人: 古川 健太郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J03318/
• 关键词: アスペルギルス属カビ; シグナル伝達; 高浸透圧応答; HOG経路; 抗真菌剤

アスペルギルス属カビは、産業上有用なAspergillus oryzaeやA.nigerなどの他に、病原性を有するA.fumigatusやA.flavusなどが存在し、カビ(糸状菌)特異的に効<シグナル作動性の抗真菌剤の開発が求められている。本研究では、アスペルギルス属カビのモデル生物であるA.nidulansの高浸透圧応答経路(AnHOG経路)に着目し、AnHOG経路のシグナル伝達機構の全容解明とこの経路を標的とした新規抗真菌剤のスクリーニング系の開発を目的としている。平成17年度は主に以下の研究を進めた。シグナル作動性抗真菌剤のスクリーニング系の開発平成16年度までに、AnHOG経路の遮断や恒常的活性化はA.nidulansの生育に悪影響を及ぼすことを明らかにした。このことから、AnHOG経路を標的とした抗真菌剤の開発が可能であると考え、抗真菌剤のスクリーニング系の開発を行った。AnHOG経路依存的に転写制御を受ける遺伝子のプロモーター領域にレポーター遺伝子を連結し、ストレス刺激時にレポーターの活性が経路依存的に上昇することを指標として抗真菌剤のリード化合物をスクリーニングする方法である。具体的には、グリセロール3-リン酸デヒドロゲナーゼ(gfdB)のプロモーター領域(-1000〜-1)を単難し、β-グルクロニダーゼ遺伝子(GUS)あるいは緑色蛍光タンパク質遺伝子(GFP)に連結したものをA.nidulansに導入した。1M NaClなどの高浸透圧刺激によってレポーターの活性上昇が親察され、AnHOG経路を遮断するような変異体を宿主にした場合には活性上昇は観察されなかった。さらに、AnHOG経路を恒常的に活性化し致死を引き起こす薬剤であるフルジオキソニル処理によってもレポーターの活性上昇が観察された。以上の結果から、本レポーター発現系はAnHOG経路を標的とする薬剤のスクリーニングに有効であると言える。これは、糸状菌のシグナル伝達系レポーター発現系としては世界で最初の例である。

除了曲霉和尼日尔曲霉外，还有致病性的烟曲霉和阿曲霉，它们在该行业中很有用，并且需要开发针对霉菌（纤维真菌）有效的抗真菌剂。这项研究的重点是A.Nidulans的高渗响应途径（ANHOG途径），A.Nidulans是一种曲霉菌真菌的模型生物，旨在阐明ANHOG途径的信号传导机理的全部程度，并为针对此途径的新型抗真菌药物开发筛选系统。 2005年，以下研究主要进行。到2004年的信号抗真菌剂的筛查系统的开发，据表明，ANHOG途径的阻滞和本构激活对尼古拉的生长产生负面影响。因此，我们认为可以开发针对ANHOG途径的抗真菌剂，并开发出抗真菌剂筛选系统。该方法涉及将报告基因与基因的启动子区域联系起来，该基因以ANHOG途径依赖性方式进行转录调控，并使用在应力刺激下使用途径依赖性途径依赖性途径依赖性途径依赖性途径依赖途径依赖性的抗真菌铅化合物进行筛选。具体而言，很难实现3-磷酸甘油脱氢酶（GFDB）的启动子区域（-1000至-1），并且将β-葡萄糖醛酸苷酶基因（GUS）或绿色荧光蛋白基因（GFP）引入a.nidulans。高渗透刺激（例如1M NaCl）显示记者的活性增加，并且当阻断ANHOG途径的突变体是宿主时，没有观察到活动的增加。此外，通过治疗Fludioxonyl的治疗也可以观察到报告基因活性的增加，Fludioxonyl是一种组成性激活ANHOG途径并引起致命性的药物。基于上述结果，可以说该报告基因表达系统可有效筛选针对ANHOG途径的剂。这是世界上的第一个例子，讲述了丝状真菌信号记者表达系统。