針葉樹二次代謝産物の腐朽菌による生物変換機構の網羅的解析

腐烂真菌对针叶次生代谢产物生物转化机制的综合分析

• 批准号: 21H02251
• 负责人: 堀 千明
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02251/
• 关键词: Wood decay fungi; Wood extractives; 担子菌; 針葉樹; 抽出成分; 腐朽菌

樹木は樹皮や木部に抗菌性物質となる二次代謝産物を生産することにより、菌の侵入を防いでおり、特に針葉樹は大量に蓄積しているため腐朽されにくい。しかし針葉樹分解性白色腐朽菌Phlebiopsis giganteaは一早くこれら樹木防御を突破しコロニーを形成する（Hori et al. 2014 PLoS Genet.）。これまでの研究で、P. giganteaは針葉樹の抽出成分に豊富に含まれる二次代謝産物を生物変換する高い能力を保持している可能性を示した（Hori et al. 2014 PLoS Genet.; Iwata et al. 2020）。そこで本研究では、針葉樹二次代謝産物の本菌による変換過程を網羅的に明らかにすることで、本菌が樹木防御を突破できる一因の解明へと繋げる。昨年度、伐採したばかりのマツから取り出した抽出成分のメタボローム解析法をGCMSによって確立し、本プラットフォームを利用する事で、マツ抽出成分および成分変換物を網羅的に解析した。今年度は、マツ抽出成分の中でも主要な成分を対象として、腐朽菌への成長阻害機能があるかどうかを確認した。さらに、P. giganteaの代謝産物を明らかにするための液体培養条件を検討することで、本菌が主要成分を消費していることを確認した。今後、本培養系を解析することで、変換物の同定や変換に関わる代謝や酵素を明らかにすることが可能となる。

A large amount of antibacterial substances are produced in the leaves of trees, especially pine and cypress trees. Phleopsis gigantea, a white rot fungus that decomposes conifers, breaks through tree defenses (Hori et al. 2014 PLoS Genet.) This study shows that P. gigantea is rich in extracts from conifers and contains secondary metabolites, and that it has the potential to maintain high levels of biotransformation (Hori et al. 2014 PLoS Genet.; Iwata et al. 2020）。This study was conducted to investigate the mechanism of the transformation of the secondary metabolites of conifers. In the past year, the analysis method of extracted components was established in GCMS, and the analysis method of extracted components and components was used. This year, the main components of the extracted components are identified, and the growth inhibition function of the decay bacteria is confirmed. The metabolic products of P. gigantea were identified by liquid culture conditions. In the future, this culture system will be analyzed, and the metabolic enzymes will be changed.

项目成果

きのこ由来リパーゼの新規機能を支えるタンパク質構造のダイナミクス解析

支持蘑菇脂肪酶新功能的蛋白质结构动力学分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Kitin;P.;Hermanson ;J.;Abe;H.;Nakaba;S.;Funada;R.;堀千明
• 通讯作者: 堀千明

森林生態系の微生物による樹木分解機構の解明

阐明森林生态系统中微生物分解树木的机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上智美;高津文人;下野綾子;堀千明
• 通讯作者: 堀千明

多様な木材腐朽菌による樹木分解メカニズム

各种木材腐烂真菌对树木的分解机制

• 发表时间: 2021
• 作者: H. Wang;Y. Horikawa;S. Tsuchikawa;T. Inagaki;堀千明
• 通讯作者: 堀千明

Enhancement of Secondary Cell Wall Formation in Poplar Xylem Using a Self-Reinforced System of Secondary Cell Wall-Related Transcription Factors.

• DOI: 10.3389/fpls.2022.819360
• 发表时间: 2022
• 期刊: Frontiers in plant science
• 影响因子: 5.6
• 作者: Nakano Y;Endo H;Gerber L;Hori C;Ihara A;Sekimoto M;Matsumoto T;Kikuchi J;Ohtani M;Demura T
• 通讯作者: Demura T

Use of novel highly functional lipase from Basidiomycetes

使用来自担子菌的新型高功能脂肪酶

• 发表时间: 2022