カビと光の関係ー真菌類の光感知が導く分化誘導制御機構の解明に向けた基盤構築

真菌与光的关系：为阐明真菌光传感引导的分化诱导控制机制奠定基础

• 批准号: 21K05339
• 负责人: 伏見 圭司
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05339/
• 关键词: 光制御機構; 光受容体; 光感知; UV-Vis スペクトル; 真菌類（カビ・キノコ）; 生活環; 分化誘導; 子実体形成; フィトクロム; ビリン色素; 真菌類; 生体分子; 分化誘導制御機構

カビ（Aspergillus nidulans（モデルカビ、An）、A. oryzae（コウジカビ、Ao））およびキノコ（Coprinopsis cinerea（ウシグソヒトヨタケ、Cc）、Schizophyllum commune（スエヒロタケ、Sc））に由来する光受容体・フィトクロム（FphA）の遺伝子を His-tag 融合タンパク質として発現させるために、pET28a ベクターに導入した。取得したプラスミド DNA をビリン色素合成系を保有する大腸菌内で発現後、アフィニティーカラムクロマトグラフィーによる精製を行い、UV-Vis 分光光度計による吸収波長特性の解析を試みた。AnFphA および AoFphA は赤色光 / 遠赤色光感知型光受容体として機能することを確認できたが、CcFphA および ScFphA については発現がみられず、その機能を確認することができなかった。そこで、alphafold2 によって各光受容体の分子モデリングを行い、立体構造を形成しない N-末端側の可変領域を除去したコンストラクトを作製した。現在、再度、分光光度計による吸収波長特性の解析を試みている。一方、モデルキノコであるウシグソヒトヨタケのゲノムには、光感知機能をもつ遺伝子（CcPhotolyase、CcDst-1、CcDst-2、CcWC2）がアノテーションされていた。先行研究において、これらの遺伝子破壊株は子実体を正常に形成できないことが報告されているが、その分光学的な解析は行われていなかった。加えて、CcFphA と子実体形成を紐付ける遺伝学的な研究報告はなかった。現在、カビ、キノコに由来する各 FphA だけでなく、モデルキノコであるウシグソヒトヨタケの CcPhotolyase、CcDst-1、CcDst-2、CcWC2 にも焦点を当てた解析を進めている。

カビ（Aspergillus nidulans（モデルカビ、An）、A. Oranges (, Ao)(Coprinopsis cinerea (, Cc), Schizophyllum commune (, Sc)) are introduced from the source of the photoreceptor, FphA, and pET28a. The analysis of absorption wavelength characteristics by UV-Vis spectrophotometry was carried out after the development of pigment synthesis system in Escherichia coli and the purification of pigment synthesis system. AnFphA and AoFphA are red light/far red light sensing type photoreceptors, and their functions are confirmed. CcFphA and ScFphA are not displayed. In this case, alphafold2 is made by removing the variable area on the N-terminal side to form a three-dimensional structure through the molecular structure of each photoreceptor. Analysis of absorption wavelength characteristics by spectrophotometry In one aspect, the photo-sensing function (CcPhotolyase, CcDst-1, CcDst-2, CcWC2) can be used to detect the photo-sensing function. In advance, we will study the normal formation of the plant's body and report the analysis of its optical properties. The research report on the formation of CcFphA and CcFphA is published. The analysis of CcPhotolyase, CcDst-1, CcDst-2 and CcWC2 focal points is carried out in the following ways: