糸状菌の活性窒素ストレス応答・耐性化の分子機構の解明

阐明丝状真菌活性氮胁迫响应和耐受性的分子机制

• 批准号: 20J00169
• 负责人: 門岡 千尋
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J00169/
• 关键词: Aspergillus nidulans; 一酸化窒素; GAPDH; ストレス耐性

本研究は糸状菌の活性窒素ストレス応答・耐性化の分子機構の解明のために行った。モデル糸状菌Aspergillus nidulansにおいて、一酸化窒素（NO）曝露時の遺伝子発現変動についてRNA-Seqによって解析した結果、2313遺伝子の発現量が上昇し、1076遺伝子の発現量が低下することが明らかになった。これら発現上昇した遺伝子の中にA. nidulansのNO耐性に関与する遺伝子が存在すると推定し、解析を行った。本年度はNOストレスによって発現量が上昇することを見出した推定グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ（GAPDH）をコードするgpdCについての解析を行った。まず、A.　nidulansにおいてgpdCの遺伝子破壊株を構築し、NOストレス耐性を比較した結果、gpdC破壊株はNOストレスに対して感受性を示した。また、細胞内GAPDH活性を測定した結果、NOストレス条件下のgpdC破壊株の細胞内GAPDH活性は野生株の約10%に低下したことから、GpdCはNOストレス条件下の細胞内GAPDH活性の維持に重要な役割を持つことが示唆された。次に、GpdCおよび、A. nidulansの主要なGAPDHであるGpdAの組換え酵素を発現・精製し、酵素活性レベルでのNO耐性を比較した結果、GpdAの活性はNO濃度に依存して劇的に低下したのに対し、GpdCの活性はGpdAと比較して緩やかに低下したことから、GpdCはNO耐性をもつGAPDHであることが示唆された。さらに、GpdCが保存されていない出芽酵母においてGpdCを異種発現させ、NO耐性を比較した結果、NO耐性が向上したことから、GpdCの発現によるNO耐性化への寄与は極めて高いことが示唆された。以上の結果から、GpdCはNOストレス条件下での解糖系代謝の亢進を通して、糸状菌のNO耐性に関与することが示唆された。

In this study, the molecular structure of the <s:1> active nitrine ストレス応 of the <s:1> stellate bacteria and its tolerance <s:1> is revealed to be ために and った. モ デ ル si form the fungus Aspergillus nidulans に お い て, a acidification smothering element (NO) exposure when の heritage 伝 発 now - move に つ い て RNA - Seq に よ っ て parsing し た results, 2313 survived 伝 の 発 が rise し, now 1076 legacy 伝 son の 発 now low quantity が す る こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ ら 発 now rising し た heritage 伝 child の に a. nidulans の NO patience に masato and す る posthumous son 伝 が exist す る と presumption し, analytical を っ た. This year は NO ス ト レ ス に よ っ て 発 now rising volume が す る こ と を shows し た presumption グ リ セ ル ア ル デ ヒ ド 3 - リ ン acid デ ヒ ド ロ ゲ ナ ー ゼ (GAPDH) を コ ー ド す る gpdC に つ い て の parsing line を っ た. ま ず, A.n idulans に お い て gpdC の heritage 伝 broken 壊 を build し strains, NO ス ト レ ス patience を compare し た results, gpdC 壊 strains は NO ス ト レ ス に し seaborne て susceptibility を shown し た. ま た, determination of intracellular GAPDH active を し た results, NO ス ト レ ス conditions の gpdC broken 壊 seedlings の GAPDH の cell activity は wild about 10% low に し た こ と か ら, gpdC は NO ス ト レ ス の の GAPDH activity in the cell under the condition of maintaining に cut を hold important な service つ こ と が in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder0, GpdCおよび, A. Nidulans の main な GAPDH で あ る GpdA の group in え enzyme を 発 now, refined し, enzyme activity レ ベ ル で の NO patience を compare し た results, GpdA の active は に NO concentration dependent し て series low に し た の に し, seaborne GpdC の active は GpdA と compare し て slow や か に low し た こ と か ら, Gp dC された NO patience を を GAPDHである とが とが indication された. さ ら に, GpdC が save さ れ て い な い budding yeast に お い て GpdC を heterogeneous 発 now さ せ, NO patience を comparison し た results, NO patience が up し た こ と か ら, GpdC の 発 now に よ る NO patience the へ の send は め extremely high て い こ と が in stopping さ れ た. の above results か ら, GpdC は NO ス ト レ ス conditions で の metabolism of sugar solution is の hyperthyroidism を tong し て, si bacteria の NO patience に masato and す る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Aspergillus nidulansにおける一酸化窒素ストレス誘導型グリセロアルデヒ-3-リン酸デヒドロゲナーゼGpdCの機能解析

一氧化氮胁迫诱导的构巢曲霉中甘油醛脱氢酶 GpdC 的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 門岡千尋;鈴木康太;桝尾俊介;高谷直樹
• 通讯作者: 高谷直樹