共同研究・競争的資金等の研究課題

• 基盤研究(C), 2022年04月 - 2026年03月, 22K05532, 酵母による赤ワインの色調増強に関わる技術基盤の確立, 吉崎 隆之, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 福山大学, 4030000, 3100000, 930000, kaken

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• 基盤研究(C), 2010年 - 2012年, 22570020, 深海性フジツボにおける矮雄の適応的意義, 遊佐 陽一; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 4550000, 3500000, 1050000, 深海性フジツボ類において,矮雄の適応的意義について調べた。まず,ミョウガガイにおいて遺伝マーカーを開発して矮雄の繁殖成功度を測定したところ,小さな個体ほど高い繁殖成功を収めていたことが判明した。同種の雌や雌雄同体の生活史についても,飼育実験や現場での測定により,一定の情報が得られた。さらに,数理モデルや現時点までの文献レビューと理論的統合をおこない,低密度下で矮雄が進化したことを明らかにした。, url

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• 挑戦的萌芽研究, 2010年 - 2012年, 22659086, 揮発性有機化合物を指標とした真菌感染症の早期診断法の開発, 岩口 伸一; 竹内 孝江; 鈴木 孝仁; 横山 耕治, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 奈良女子大学, 3060000, 2700000, 360000, 深在性真菌症の発症に伴い、宿主の呼気中に見いだされる揮発性有機化合物(VOCs: Volatile Organic Compounds)を特定し、真菌感染症の早期診断、感染のモニタリングなどの指標として 有効であるかどうかについて検討を加えた。Aspergillus fumigatus動物感染モデルを構築し、呼気採取のための装置を作成した。マウスの呼気はSPMEフィールドサンプラーで捕集し、ガスクロマトグラフィー質量分析計により揮発性有機化合物を同定した。マウス容器内から排出されたVOCとして、2-ethyl-1-decanol、 2,3,6-trimethyl-octane、Isothiocyanatocyclohexane、1,4-Methanoazulene (Longifolene)が見つかったが、感染マウスと感染していないマウスから採取した気体成分のTICクロマトグラムには、明らかな違いを確認することはできなかった。今後、感染条件を再検討する必要がある。, url

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• 基盤研究(B), 2008年 - 2010年, 20300288, 文化財汚染に関与する微生物生態系と揮発性分子の役割に関する保存科学的解析, 鈴木 孝仁; 竹内 孝江; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 奈良女子大学, 19370000, 14900000, 4470000, (1)古墳文化財で報告されてきた、文化財汚染に関わる真菌5属(アスペルギルス属、ペニシリウム属、アクレモニウム属、フザリウム属、アウレオバシジウム属)および放線菌のあわせて23種について、揮発性有機化合物(MVOCs)を実験室内での培養の段階ごとに固相抽出(SPME)成分のガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)で分析し、フィンガープリントデータベースを構築した。さらに、新規に開発した先端計測機器であるイオン・モービリテイ・スペクトログラフイ(IMS)検出器を用いて、イオン化したMVOCsを大気中で移動分析してピークとして分離・検出するのに成功し、MVOCsに関するIMSデータベースを新たに構築した。
  (2)古墳などで分離されたカビや放線菌の株、あるいは同等の標準的な株の培養に対して、トビムシが捕食行動あるいは忌避行動や誘因行動がみられるかどうかについてビデオカメラによる小動物の行動解析を中心に行った。その結果、ペニシリウムの摂食が観察され、クラドスポリウムに対して誘因行動がみられるなどの特徴が明らかとなった。
  (3)フザリウム・ソラニの放出するMVOCsがアスペルギルス・フミガーツスとペニシリウム・パネウムの増殖を抑制し、胞子の成熟を早めることが同一シャーレ内での共培養による実験から判明した。その原因物質はGC/MSを用いた解析から、フザリウムの放出する2-ペンタデカノンが胞子成熟因子であり、ベンズアルデヒドがアレロパシー因子であることが示唆され、それぞれの標準物質の気体を培養へ添加する実験によって、これらの示唆が裏付けられた。
  (4)奈良大学との共同研究で、大阪府柏原市にある史蹟高井田横穴の線刻壁画のある壁から我々が分離したカビを用いて、当地と同じ凝灰岩を用いたin vitroの生育試験を行った。滅菌蒸留水を用いた培養では栄養分を添加していないにもかかわらず、すべてのカビが生育し、一定の相対湿度以上では胞子形成も確認できた。, url

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• 基盤研究(C), 2007年 - 2009年, 19570019, スクミリンゴガイの性比変動要因と性決定機構の解明, 遊佐 陽一; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 3770000, 2900000, 870000, 淡水巻貝スクミリンゴガイにおける大きな性比の変動には,少数の性決定遺伝子が関与するという仮説を検証した。全きょうだいの関係にある姉妹のF1を同一雄と掛け合わせて得られたF2世代の性比は,いくつかの値に収束した。この結果は,姉妹の遺伝子型が少数であることを意味し,少数遺伝子関与の証拠となる。また,遺伝マーカーとしてマイクロサテライト部位を40以上見出した。このうちの一つは雌雄で頻度が異なり,性決定遺伝子座との連鎖が示唆された。, url

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• 萌芽研究, 2005年 - 2006年, 17657023, 不完全酵母カンジダで発見された接合型遺伝子は形態形成にどう関わるか。, 鈴木 孝仁; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽研究, 奈良女子大学, 3000000, 3000000, Candida albicansは有性生殖世代を欠いているため不完全菌酵母に分類されており、通常二倍体の核相を有している。しかし、臨床分離株NUM51では、核相が二倍体の細胞と四倍体の細胞が混在し、細胞周期のG2遅滞を経て二倍体から四倍体に核相が増加する。四倍体の細胞では、S.cerevisiaeの減数第二分裂に相当する多極性の核内分裂を経て、二倍体に核相を減少させていることが連続超薄切片を用いた電子顕微鏡による紡錘体極の観察から明らかになった。C.albicansに関するゲノムプロジェクトが進展した結果、接合型遺伝子MTLが5番染色体上に座乗していることが報告された。NUM51株でも、この接合型遺伝子は異型接合(MTLa/MTLalpha)の状態で存在していることが判明した。そして、MTLaが座乗する5番染色体を喪失させたMTLalphaのみのヘミ接合体株や、MTLalphaを遺伝子破壊した株では、核相の変換がほとんど起こらず、合成培地での菌糸形成率も低下していた。さらに、接合型遺伝子の異型接合株では、核相が増加した細胞の出現と相まって抗真菌剤フルコナゾールに対する耐性が上昇することが明らかとなった。ところが、接合型遺伝子やそれらが座乗する染色体の一方を失った株では、核相が一定であることと相まってフルコナゾール耐性度に変化はみられなかった。これらの事実から、核相の変換にはMTL遺伝子座が異型接合の状態で存在することが必要であること、MTL遺伝子座が座乗する5番染色体には菌糸形成や抗真菌剤耐性に関わる遺伝子群も座乗し、この染色体性の変化(モノソミーとなったままか、あるいはその後に複製が起きて二染色体性になるか)や接合性の変化を通じて当該遺伝子量の変化がもたらされ、それらの結果として、形態形成の反応や抗真菌剤への耐性応答の違いという表現型が現れることが判明した。, kaken

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• 基盤研究(C), 2001年 - 2002年, 13640664, ビタミンB1の二形性(酵母型・菌糸型変換)調節因子としての役割, 鈴木 孝仁; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 3600000, 3600000, 石油分解酵母Candida tropicalis Pk233株では、グルコースを炭素源とする半合成液体培地にエタノールを添加した培養で、高率に菌糸形成が誘導される。このエタノール添加培養と、無添加の酵母型増殖を示す対照培養との間での遺伝子発現の差異を利用し、サブトラクション法によって、パン酵母のチアミン合成遺伝子THI5と相同性の高いホモログ(CtTHI5と命名)がエタノール添加培養で特に発現が強い遺伝子として分離された。エタノール添加培養でのCtTHI5転写発現は、酵母の脱極性化の進む第一相で強く、菌糸の伸長が起こる第二相で微弱となった。第一相の増殖期にチアミンを培地に添加すると、その後の菌糸伸長に遅れを生じ、酵母型に近い短い菌糸が連鎖し枝分かれした菌糸体が形成された。この遺伝子を機能喪失させるため、URA3及びハイグロマイシン耐性の遺伝子を挿入させて遺伝子破壊を行ったところ、エタノール無添加培養でも細胞伸長が起こるようになり、またチアミンの類似物であるオキシチアミン添加によって、エタノール無添加培養で菌糸が形成されるようになった。そこで、CtTHI5の発現によるチアミン生合成は細胞伸長を第一相でむしろ抑制することにはたらいていることが示唆された。さらにこの遺伝子破壊株がチアミン要求性にはならないことから、この酵母には、CtTHI5以外にもチアミン生合成にはたらく同義遺伝子があることが示唆された。
  エタノール添加培養にバルブロ酸をさらに添加することにより、菌糸形成が抑制されることが新たに判明した。この菌糸形成の抑制は、すでに判明しているイノシトール添加の場合と同様に、第一相前半にこれらの薬剤を添加することによってもたらされ、チアミン生合成に先立ってイノシトールリン脂質生合成の調節系がはたらいていることが示唆された。バルブロ酸を添加したエタノール培養にチアミンをさらに加えると、菌糸形成の抑制が部分的に解除されることから、チアミンがこのイノシトールリン脂質生合成調節系にも関与する1因子であることが示唆された。, kaken

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• 基盤研究(C), 1998年 - 2000年, 10640650, 二形性(酵母型・菌系型変換)を制御する遺伝子群の解明, 鈴木 孝仁; 上原 悌次郎; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 3600000, 3600000, 二形性酵母Candida tropicalisのエタノール添加培養において誘導される菌糸形成に特異的に発現する遺伝子群をサブトラクション法で単離した。そのうち、チロシン脱リン酸化酵素をコードするCtPP1についてその破壊株を作成した。エタノール添加培養において親株であるSU-2株(CtPP1/CtPP1)は二相性の成長曲線を示して菌糸形成を行うが、ヘテロ破壊株4-2及びホモ破壊株は単相の成長曲線を示し、菌糸形成を行わなかった。よって、MAPキナーゼカスケードが菌糸形成に必要であり、CtPP1pによって調節されていることが示唆された。
  Ctnmt1^+は、341アミノ酸残基からなるポリペプチドをコードしていた。分裂酵母のnmt1^+とはアミノ酸レベルで58%、パン酵母のTHI5(機能が未明)とは73%のホモロジーを示した。ノーザンハイブリダイゼーションにより菌糸形成過程のCtnmt1^+の転写量を調べた結果、第一相後期で強くなることが判明した。Ctnmt1^+の発現はチアミン添加により直ちに抑制された。第一相後期にチアミンを添加してその発現を抑制すると菌糸細胞の伸長の抑制と枝分かれの促進が見られ、この効果を伴うチアミン添加時期とCtnmt1^+が第一相後期に一過性に強発現する時期とが一致していた。以上のことから、本研究で得られた遺伝子Ctnmt1^+は、チアミンの代謝調節とともに菌糸の形態形成にも関わっていることが示された。今回新たに、抗真菌剤ケトコナゾールを増殖阻害しない低濃度で添加した培養(ケトコナゾール培養)において菌糸形成が起こることを発見した。ケトコナゾール培養も二相性の成長曲線を示した。エタノール添加培養では、イノシトールや1Mソルビトール添加によって菌糸形成が抑制される。しかしながら、ケトコナゾール培養にこれらを添加しても菌糸形成は抑制されなかった。またCtPP1破壊株のケトコナゾール培養では菌糸形成が認められた。一方、第一相後期にチアミンを添加した場合には、エタノール添加培養と同様に、菌糸細胞の伸長の抑制と枝分かれの促進が見られた。
  以上のことから、C.tropicalisの菌糸形成には、MAPキナーゼカスケードを経る信号伝達経路と、ケトコナゾールの関与するそれとは独立の経路とがあり、それぞれの下流ではチアミンによる菌糸伸長の抑制がはたらく共通の作用点が存在することが示唆された。, kaken

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• 奨励研究(A), 1999年 - 1999年, 10770117, 病原性酵母カンジダの倍数性変換と染色体再配列を制御する遺伝子の解析, 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 奈良女子大学, 1900000, 1900000, 日和見感染菌Candida albicansは通常二倍体だが、いくつか菌株では多倍数化した細胞の出現とそれに続く倍数性の減少すなわち倍数性変換が認められ、同時に染色体再編成が生じている。したがって倍数性変換がゲノムの変化を誘導する可能性を示唆している。倍数性変換を示す株の表現型はSps^-(suppresser of ploidy shift)で表される。それに対し、核相が一定である株の表現型はSps^+で表される。細胞融合実験からSps変異は劣性であることが示されているので、Sps^+株のゲノムDNAライブラリーをSps^-株に形質転換し、フロキシンB培地上で白い集落を形成すること、集落形態が滑面となること、増殖速度が速くなること、核の形態が一核となることという選択条件を設定しSPS遺伝子の単離を試みた。前年度に遺伝子破壊株であるSTN21U-1株に形質転換実験を行い、上記の選択方法に基づいてSps^+を示す13個の形質転換体を得た。本年度はその中からNo.115株をSPS遺伝子をもつ候補として選び出した。この株は細胞集団中にSTN21U-1株で観察される細胞よりも小さな細胞を生じる傾向があった。このNo.115株からプラスミドDNAを回収し、インサート部分をサブクローニングし、塩基配列を決定後に相同性検索を行ったところ、RAD5(REV2)遺伝子と高い相同性が見られた。Rad5タンパクはDNA修復タンパクのひとつであり、DNAへリカーゼであると考えられているが、詳しい機能については明らかにされていない。Rad5変異株では組み換えの頻度があがることが報告されているので、Sps^-株で染色体再編成が高頻度に起こるのは、RAD5遺伝子の変異に由来しているかもしれない。また、Sps^-株で高次倍数化するのは、RAD5の未知の機能が損なわれたためかもしれない。以上のことからRAD5がSPS遺伝子群の有力な候補の1つである可能性が考えられた。現在、RAD5遺伝子の機能解析を試みている。, kaken

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• 基盤研究(C), 1996年 - 1997年, 08640846, 不完全酵母カンジダにおける酵母型と菌糸型相互間の形態形成に関わる遺伝子制御, 鈴木 孝仁; 上原 悌次郎; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 2200000, 2200000, 石油資化酵母Candida tropicalisPk233株を合成液体培地で培養すると酵母型増殖を示す。この合成体培地にさらにエタノール(2.5%)を添加すると、菌糸形成が起こる。菌糸形成に先立ち、長楕円球の酵細胞が一度極性を失った球状の細胞になり、細胞どうしが分離せずに連鎖することが判明した。その後極性の強い菌糸型の細胞がこれら球形細胞から出現することが分かった。
  菌糸形成に伴う一連の事象を解析するためには、どのような遺伝子の発現が関わっているのかを調べるとが有効な方法である。有性世代を欠き、しかも二倍体で存在するこの酵母では突然変異体を分離するこが困難であることから、酵母型と菌糸型の二つの培養間で遺伝子発現に差があることを想定し、サブトラション法を用いて菌糸形成に関連した遺伝子の分離を試みた。また、mRNAは分解を受けやすく扱いにくため、cDNA間でサブトラクションを行う方法を開発した。これらの操作のため磁気粒子(Dynabeads)上cDNAを形成させ、遺伝子分離に用いた。
  菌糸形成の段階で特異的に転写される遺伝子として、チアミン生合成の調節に転写因子としてはたらくされている分裂酵母nmtlのホモローグや、ショウジョウバエの胚発生でRNAポリメラーゼIIIの転写制に関わっているリボゾームタンパクS20をコードするパン酵母遺伝子のホモローグURP2などがクローニングされてきた。
  培地中にチアミンが添加されると、nmt1の転写は抑制されることが知られている。エタノールを加した培養のいろいろな時期にチアミンを培地に添加する実験を行ったところ、極性を失った球状の細が出現する時期よりも後の時期に添加した場合に菌糸形成が抑制されるが、それ以前の時期に添加した合には菌糸形成は抑制されないことが分かった。このことから、連鎖型の脱極性化した細胞が極性的成へ転換する過程で、チアミンあるいはその細胞内存在物質であるチアミンピロリン酸が、細胞内の信号達物質として機能している可能性が示唆された。, kaken

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• 奨励研究(A), 1996年 - 1996年, 08770191, 病原性酵母カンジダ・アルビカンスの染色体組換えを制御するタンパク質の検索, 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 奈良女子大学, 900000, 900000, 日和見感染菌である酵母C.albicansのゲノム全体に存在している反復配列RPS1は、染色体再配列の生じている部位に局在している。このような反復配列がゲノム上に存在している場合、組換えを制御するタンパク質が細胞中に存在しなければ、ランダムな組換えが生じ、ゲノムの不安定性を引き起こすと考えられる。本研究ではC.albicansの反復配列RPS1に結合する調節タンパク質をゲル・シフト法により探索した。ゲル・シフト法では、ポリアクリルアミド電気泳動において、DNA断片とタンパク質の複合体の移動度は遊離のDNA断片に比べて遅くなるという原理を利用する。RPS1配列から30〜100bpのDNA断片を調整、ラベルし、C.albicansからのタンパク質抽出液と反応させた。その結果、30bpのCOM29に対して強く結合するタンパク質と、RNAとして発現している領域のDNA断片に結合するタンパク質を検出できた。COM29配列に結合するタンパク質は、大過剰の未標識のプローブを加えた競合実験においてもシグナルが観察される事から配列特異性が非常に高く、かつ結合力がかなり大きい事が分かった。さらにサウス・ウエスタン法によりCOM29配列に結合するタンパク質の大きさを調べたところ、49、38、26.8kdの3つのポリペプチドが検出された。COM29配列はRPS1ユニット中に5個存在しているため、このタンパク質がRPS1内部、さらにはRPSクラスター全体をパッケージングすることにより、組換えの鋳型として機能させなくしている可能性が考えられる。現在、COM29配列をCNBr-sepharose 4Bに結合させたDNAアフィニティーカラムを作製し、結合タンパク質の単離を試みている。, kaken

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• 奨励研究(A), 1995年 - 1995年, 07857019, 病原性酵母カンジダの染色体再配列に関わるRPS1配列とその転写反応, 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 奈良女子大学, 900000, 900000, 本研究ではRPS1がRNAを介した組み換えに関与しているかを調べるために、まずC.albicansにおいて発現型RPS1の単離を試みた。発現型のRPS1相同配列は、1006、WO-1株ともに同じ大きさで、約1.3kbであった。発現量はアクチン遺伝子のそれとの比較から、2株とも同程度発現していると考えられる。本研究では新たな試みとして、マグネット・ビーズ上にcDNAライブラリーを構築を行った。これにより安定にライブラリーが保存することができ、さらに、マグネット上のcDNAを鋳型にしてPCR、あるいは、サブトラクションやDNA結合タンパク質などの検索が可能になる。RPS1配列の大きさは、2.1kbなので配列の全てがmRNAとして転写されているわけではない。そこで、RPS1配列のどの部分が発現されているかをPCR法により検討した。マグネット上のcDNAを鋳型として、RPS1由来のプライマーと(dT)_<18>プライマーによりPCRを行った。その結果、プライマー24279、24280、22531、13267とXhoI-(dT)18との組み合わせでPCR産物が得られた。このことは、発現型RPS1は少なくともnon-REP配列とCOM29配列を含むことを示している。REP配列については、その存在はこの実験からは定かではないが、COM29配列がオリジナルのRPS1配列では常にREP配列に接しているのでおそらく発現型RPS1においても存在しているものと推定された。また、COM29由来のプライマーである13267によるPCR産物の大きさは、最も大きいもので約1.2kbのものが認められるので5´末端側にCOM29由来の配列が存在すると予想される。それぞれのPCR産物のクローニングが現在行われている。, kaken

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• 一般研究(C), 1994年 - 1995年, 06640865, 不完全酵母の倍数性変換と集落形態変異の分子機構, 鈴木 孝仁; 岩口 伸一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 一般研究(C), 奈良女子大学, 2100000, 2100000, 本研究では、単細胞性で、種々の生理的および遺伝的解析の方法が発展してきた酵母(C.albicansを主とする)を研究材料とし、本研究者が発見した、集落形態高頻度変異現象と倍数性変換に注目し、それが結果としてもたらす集落形態変異との因果関係を染色体およびDNA分子のレベルまで堀り下げて、(1)何が染色体再配列を引きおこすのか、(2)倍数性変換をもたらす因子と染色体再配列を引き起こす遺伝子とその働きとはどのような関係にあるか、の二点を明らかにした。(1)に関しては、染色体上の再配列した領域を明らかにするため、アデニンの要求性変異ADE1が同型接合のときには、集落が赤色となり、野生型ADE1と異型接合であれば集落がピンク色となり、野生型の同型接合では白色の集落となる変異株を利用した。集落の色の異なる変異体クローンについて、その染色体のSfi|制限酵素断片やHpa|制限酵素断片と、rDNA遺伝子およびADE1遺伝子とのハイブリダイゼーション実験をそれぞれ行った。その結果、ADE1とrDNAの乗ったR染色体では、半数体性(モノソ-ミック)の状態を経由することによって、遺伝子突然変異が直ちに表現型として発現すること、モノソ-ミックな状態からダイソ-ミックな状態への移行過程があり、さらに一方の染色体での遺伝子突然変異が起きて異型接合性となり、次に変異型遺伝子か、野生型遺伝子かのいずれかが同型接合となる接合性の変化が起こるというプロセスが明らかとなった。(2)に関しては、倍数性変換を高頻度で行う突然変異体STN21株をC.albicans標準株より分離した。この変異体では、染色体5番、7番が高頻度にサイズ変化した。特に7番染色体ではその中央部分が組換えをおこし、染色体サイズ変化をきたすことが明らかとなった。表現型を野生型にもどす遺伝子(PLDと本申請者が命名)の遺伝的相補試験を行う実験系を、細胞融合を利用して構築した。その結果、C.aibicansの倍数性の制御に関わる遺伝子座が少なくとも二種類あることがわかった。, kaken

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• 微生物が放出する揮発性有機化合物（MVOCs）を利用した微生物汚染、微生物感染の早期発見方法の開発, 0, 0, 0, 「揮発性有機化合物を指標とした真菌感染症の早期診断法の開発」日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究（挑戦的萌芽研究）を実施中, 競争的資金
• 微生物を利用した発酵食品開発, 0, 0, 0, 酵母、カビを利用した発酵食品の研究開発、商品化協力, 競争的資金
• 野生酵母を利用した発酵食品開発, 0, 0, 0, 競争的資金
• 不完全真菌の二形性変換, 0, 0, 0, 競争的資金
• 不完全真菌の倍数性変換機構, 0, 0, 0, 競争的資金
• 不完全真菌における染色体再配列のメカニズム, 0, 0, 0, 競争的資金
• Dimorphism in fungi, 0, 0, 0, 競争的資金
• Ploidy shift in Fungi, 0, 0, 0, 競争的資金
• Chromosome rearrangement in Fungi, 0, 0, 0, 競争的資金
• 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 2022年 - 2026年, 22K05532, 研究分担者, 酵母による赤ワインの色調増強に関わる技術基盤の確立