Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

細胞壁 / 真菌 / 酵母 / 出芽酵母 / グルカナーゼ

β-1,6-グルカンの合成において特に重要な役割を持つと考えられるKre6の細胞内の挙動を調べた．共免疫沈降実験によりKre6が他の合成に関与する蛋白質と相互作用する可能性を示唆するデータを得た．またKre6がリン酸化を受けることを見出した．このKre6のリン酸化自体は以前に報告されていたが，このリン酸化が他のβ-1,6-グルカン合成に関与する蛋白質の機能低下により減弱することを見出した．またKre6の解析を行う過程で，出芽酵母のライセートにβ-1,6-グルカンを分解する活性を見出した．この活性は既知のExg1と過去に活性が明らかになっていない蛋白質に起因することを明らかとした．

真菌の細胞壁の非常に重要な成分であるβ-1,6-グルカンの合成経路に関して得られた本研究の成果は，真菌の生物学の理解という点において，学術的な意義があると考えられる．また真菌による感染症は，特に他の疾患や薬剤の服用により免疫機能の落ちた状態では未だ大きな脅威である．近年では新たにCandida aurisにより感染拡大も危惧されている．細胞壁β-1,6-グルカンの合成経路は，抗真菌剤の標的候補として期待されており，本研究の成果は医学的，社会的にも意義があると考えられる．

水稲 / 稈 / ヘミセルロース / 挫折抵抗 / 登熟期 / グルカナーゼ / イネ / 倒伏 / 細胞壁

本研究においては水稲の桿の物理的強度が登熟期に急激に弱くなるという現象の生理および分子機構を解明しようとした。3年間にわたる研究の結果、次のような成果が得られた。
(1) 水稲の桿の物理的強度と桿を構成する細胞のうち、特に、柔細胞の細胞壁が薄くなるという形態的、構造的変化の間に明瞭な関係を認めた。
(2) この関係には明瞭な品種間差が見られ、登熟期に桿から穂への物質の移動が大きい品神で桿強度の低下が大きかった。
(3) この物質移動の原因となる具体的物質を検討したところヘミセルロース、ベクチンの変化量が大きいことを明らかにしたが、なかでも存在量の大きな前者が桿強度の変化と対応している可能性が示された。
(4) そこで、ヘミセルロースを構成する多糖のうちグルカン、キシログルカン、アラビノキシランなどのうち、どの多糖類が変動しているかを検討した粘果、(1-3.1-4)-β-グルカンおよびアラビノキシランが変動量の大きいことを明らかにした。
(5) このうち、(1-3.1-4)-β-グルカンを分解するグルカナーゼ遺伝子の発現状況をノーザーンハイブリダイゼーション法により検討したところ桿強度の低下に対応してその発現が強くなることを認めた。
なお、量的に多いアラビノキシランの分解酵素であるキシラナーゼ遺伝子の発現あるいは時期、品種による発現の変動と桿強度、遺伝子発現の関係についてはさらに検討を継続する必要があることが指摘された。

【研究分担者】
根本圭介	東京大学	大学院・農学生命科学研究科	助手	(Kakenデータベース)