大阪公立大學大學院農學研究科谷修治副教授等人的研究團隊，分析了能夠產生擅長植物生質分解酶的絲狀菌棘孢麴黴所具有的糖基水解酶生產調節機制，明確了參與半乳糖共代謝的異構酶（Uge5）與絲狀菌的分解酶基因表現控制具有關聯性。由此，本研究部分闡明瞭絲狀菌中的酶基因表現，會響應於不同種類的誘導物質糖，從而被選擇性進行控制的分子機制。
圖1.絲狀菌棘孢麴黴電子顯微鏡照片和基因表現控制機制模式圖（提供：大阪公立大學）
用構成植物細胞壁的糖類代替石油，製作各種化學品的技術，能對構築永續發展的社會基礎做出很大貢獻。研究團隊分析了能夠產生擅長植物生質分解酶的棘孢麴黴所具有的糖基水解酶生產調節機制。
絲狀菌所具有的糖類水解酶的生產透過控制基因表現來調節。在棘孢麴黴中，作爲植物生質分解酶的纖維素酶和甘露聚糖酶的基因表現，受轉錄因子ManR的控制。所以當ManR高表達時，研究人員期待各種纖維素酶和甘露聚糖酶的基因表現應該會同樣增加，但與預期相反，實際上存在着部分表達不增加或反而降低的基因。這種現象的終極因數尚未明確，也成爲了開發各種酶量產技術的屏障。
研究團隊此次以明確經由ManR的基因表現控制機制爲目標，從絲狀菌的約9000株基因破壞株庫中，鑑定出了1種與經由ManR的基因表現控制相關的基因。透過對該基因的基因序列分析，發現與半乳糖共代謝相關的酶——異構酶，雖然與經由ManR響應甘露糖的基因表現誘導有關，但與纖維雙醣的基因表現誘導無關。ManR對纖維雙醣和甘露糖做出反應，並誘導纖維素酶和甘露聚糖酶的基因表現，由此部分明確了在絲狀菌中發現的酶基因表現，是對糖做出反應並被選擇性控制的分子機制。
谷準教授表示：「本次研究，我們發現異構酶與酶生產調節相關，並解開了具有複雜控制的酶生產機制。今後我們希望能明確異構酶的功能，以便開發出能同時量產酶的技術。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Applied Microbiology and Biotechnology
論文：Anew function of aputative UDP-glucose4-epimerase on the expression of glycoside hydrolase genes in Aspergillus aculeatus
DOI：doi.org/10.1007/s00253-022-12337-8
