掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media {LLC}  

DOI： 10.1007/s00294-020-01102-x

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その他リンク： http://link.springer.com/article/10.1007/s00294-020-01102-x/fulltext.html

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

DOI： 10.2520/myco.70-2-6

Open Access

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier {BV}  

Fusarium species are traditionally grouped into type A and type B trichothecene producers based on structural differences in the mycotoxin they synthesize. The type B trichothecene-producing Fusarium graminearum strains are further divided into 3-acetyldeoxynivalenol (3-ADON), 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON), and nivalenol (NIV) chemotypes. The former two chemotypes, collectively termed a deoxynivalenol (DON) chemotype, evolved from a NIV chemotype by inactivation of FgTri13, which encodes trichothecene C-4 hydroxylase, during the evolutionary process. Despite stable overexpression of FgTri13, however, both 3-acetylnivalenol (3-ANIV) and 3-ADON accumulate equally in shake flask culture of a transgenic 3-ADON chemotype. In this study, we investigated why the "3-ANIV chemotype" could not be obtained using this strategy. When analysis was extended to the transgenic NIV chemotype, in which FgTri7 C-4 acetylase gene was disrupted and FgTri8 deacetylase gene was replaced with the 3-ADON chemotype's orthologue, C-4 unoxygenated 3-ADON, as well as C-4 oxygenated 3-ANIV, accumulated as the end product. A feeding experiment with an ΔFgtri5ΔFgtri3 double gene disruptant, a trichothecene non-producing mutant unable to acetylate C-15 of the trichothecene ring, revealed the importance of the 15-O-acetyl group for efficient C-4 hydroxylation of DON-type trichothecenes. This implies that traditional DON and NIV chemotype diversification is not solely explained by FgTri13, but is also explained by the function of the FgTri8 trichothecene deacetylase gene. None of the crude cell extracts from existing chemotypes showed highly specific C-15 deacetylation activity against 3,15-diacetylnivalenol (3,15-diANIV) without deacetylating C-15 of the C-4 unoxygenated earlier intermediate, 3,15-diacetyldeoxynivalenol. Thus, an unnatural Fusarium trichothecene, 3-ANIV, could only be synthesized as part of a mixture with 3-ADON, unless the esterase encoded by FgTri8 evolves to act on the 15-O-acetyl of 3,15-diANIV with high specificity. We also explain why the transgenic "15-ANIV chemotype", which can be generated through functional inactivation of FgTri7, uses an engineered pathway via 3,15-diANIV, but not 15-ADON, to generate 15-ANIV. Tri genes appear to evolve continuously, and altered functions of trichothecene pathway enzymes result in the generation of new trichothecenes, such as NX-2 and NX-3, which have been recently discovered in field isolates of F. graminearum. As recombination of FgTri8 between existing F. graminearum isolates could give rise to a strain that produces mixtures of DON and NIV-type trichothecenes, it may also be noteworthy to monitor the emergence of a field isolate that invalidates traditional chemotype classification.

DOI： 10.1016/j.ijfoodmicro.2020.108532

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：{MDPI} {AG}  

<jats:p>In trichothecene-producing fusaria, isotrichodermol (ITDol) is the first intermediate with a trichothecene skeleton. In the biosynthetic pathway of trichothecene, a 3-O-acetyltransferase, encoded by Tri101, acetylates ITDol to a less-toxic intermediate, isotrichodermin (ITD). Although trichothecene resistance has been conferred to microbes and plants transformed with Tri101, there are no reports of resistance in cultured mammalian cells. In this study, we found that a 3-O-acetyl group of trichothecenes is liable to hydrolysis by esterases in fetal bovine serum and FM3A cells. We transfected the cells with Tri101 under the control of the MMTV-LTR promoter and obtained a cell line G3 with the highest level of C-3 acetylase activity. While the wild-type FM3A cells hardly grew in the medium containing 0.40 μM ITDol, many G3 cells survived at this concentration. The IC50 values of ITDol and ITD in G3 cells were 1.0 and 9.6 μM, respectively, which were higher than the values of 0.23 and 3.0 μM in the wild-type FM3A cells. A similar, but more modest, tendency was observed in deoxynivalenol and 3-acetyldeoxynivalenol. Our findings indicate that the expression of Tri101 conferred trichothecene resistance in cultured mammalian cells.</jats:p>

DOI： 10.3390/toxins11110654

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media {LLC}  

Nitrogen sources in media have a significant impact on the onset of secondary metabolism in fungi. For transcriptional activation of many nitrogen catabolic genes, an AreA transcription factor is indispensable. This also holds true for Fusarium graminearum that produces trichothecenes, an important group of mycotoxin, in axenic culture. Despite the presence of numerous consensus AreA-binding sites in the promoters of Tri genes in the trichothecene cluster core region, the effect of medium amino acids on trichothecene biosynthesis is poorly understood. In this study, we examined the effect of certain amino acids, which were predicted to activate AreA function and increase Tri gene transcription, on trichothecene production in liquid culture. By frequent monitoring and adjustments in the pH of the culture medium, including replacement of the spent medium with fresh medium, we demonstrate the suppressive effects of the amino acids, used as the sole nitrogen source, on trichothecene biosynthesis. When the medium pH was maintained at 4.0, Gly, L-Ser, and L-Thr suppressed trichothecene production by F. graminearum. Enhanced trichothecene-inducing effects were observed when the medium pH was 3.5, with only L-Thr suppressing trichothecene synthesis.

DOI： 10.1007/s10482-018-1172-z

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

DOI： 10.2520/myco.69-1-2

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier {BV}  

While Fusarium graminearum readily produces trichothecenes in complex media containing sucrose as the carbon source (YS_60), the amount of the mycotoxin is quite limited when other sugars, such as glucose and fructose, are used. We found that autoclaving of media containing fructose and yeast extract (YF_60) results in the formation of inhibitors of trichothecene biosynthesis by F. graminearum JCM 9873, a strain that produces 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON) in liquid culture. Removal of the solvent fraction from the autoclaved media after ethyl acetate extraction attenuated the inhibitory activity against trichothecene production. In addition, extraction of the non-autoclaved complex media with ethyl acetate, followed by removal of the solvent fraction, similarly resulted in increased accumulation of the mycotoxin. Although the increase in trichothecene production differed considerably among fungal strains and yeast extract products, F. graminearum species complex generally responded to the medium treatments in the same way. These results suggest that some hydrophobic substances that arise during the drying and heating of yeast extract negatively affected trichothecene production in liquid culture. Modes of actions of inhibitory substances were partially characterized using strain JCM 9873, with focus on the transcriptional and functional analyses of Tri6, a key regulator gene in trichothecene biosynthesis. The presence of the ethyl acetate-extractable substances in autoclaved YF_60 media decreased the relative transcription level of Tri6, as well as that of a trichodiene synthase gene Tri5. Thus, the substances exerted their inhibitory action through suppression of Tri6 expression. By using a yeast extract lot that completely prevented trichothecene production by the wild-type strain in autoclaved YS_60 medium, we prepared YF_60 media and cultured a constitutive Tri6 overexpressor strain described by Maeda et al. (2018). Despite the high transcription level of Tri6, the presence of the ethyl acetate extractable-substances suppressed 15-ADON production. These results suggested that both Tri6p-independent initial activation of Tri6 expression and subsequent Tri6p-dependent activation of Tri expression were affected by the hydrophobic substances in the yeast extract products.

DOI： 10.1016/j.ijfoodmicro.2018.08.026

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

DOI： 10.2520/myco.68-2-1

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担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society ({ACS})  

DOI： 10.1021/acschembio.8b00044

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society ({ACS})  

© 2018 American Chemical Society and American Society of Pharmacognosy. An artificial metabolic route to an unnatural trichothecene was designed by taking advantage of the broad substrate specificities of the T-2 toxin biosynthetic enzymes of Fusarium sporotrichioides. By feeding 7-hydroxyisotrichodermin, a shunt pathway metabolite of F. graminearum, to a trichodiene synthase-deficient mutant of F. sporotrichioides, 7-hydroxy T-2 toxin (1) was obtained as the final metabolite. Such an approach may have future applications in the metabolic engineering of a variety of fungal secondary metabolites. The toxicity of 7-hydroxy T-2 toxin was 10 times lower than that of T-2 toxin in HL-60 cells.

DOI： 10.1021/acs.jnatprod.7b00398

Scopus

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

DOI： 10.1111/lam.12797

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media {LLC}  

DOI： 10.1007/s00203-017-1364-3

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その他リンク： http://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00203-017-1364-3.pdf

担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier {BV}  

DOI： 10.1016/j.pestbp.2017.03.006

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本マイコトキシン学会  

<p> 低分子化合物プローブ結合アッセイは各種阻害剤の作用機作解明に資する研究ツールの一つである．本研究では，同手法により同定されたトリコテセン産生阻害剤の標的候補をコードする遺伝子破壊株の作出とその機能解析を試みた．このような結合アッセイによって同定された標的タンパク質を対象とした作用機作の解明研究には十分に注意を払う必要がある．</p>

DOI： 10.2520/myco.67-1-3

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その他リンク： http://search.jamas.or.jp/link/ui/2017203113

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本マイコトキシン学会  

<p> <i>Fusarium graminearum</i>は液体培養で単一のタイプBトリコテセン系化合物を生産する．メチオニンを窒素源とした合成培地を用い<i>F</i>. <i>graminearum</i>を培養したところ最終産物としてC-8位のケト基を有さない3-deacetylcalonectrin（3-deCAL）が多量に蓄積した．この結果はタイプBトリコテセン生産菌であっても培養条件によってはタイプAトリコテセンを比較的多量に蓄積させうることを意味している．</p>

DOI： 10.2520/myco.67-1-9

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

DOI： 10.1016/j.ijfoodmicro.2016.09.011

PubMed

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担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley  

DOI： 10.1111/1462-2920.13338

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担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.2323/jgam.2016.04.002

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本マイコトキシン学会  

<i>Fusarium graminearum</i>におけるトリコテセン産生に対する炭素源としてのキシロースの影響を解析した．中性pHから培養を開始し，pH変化をトリコテセン誘導培地であるスクロース-アグマチン培地で培養したものに合わせることで，キシロースにおいてもトリコテセン産生が確認された．キシロースを炭素源とした培地でのトリコテセン産生には低pH条件が必要なのに対し，スクロースを炭素源とした培地では中性でも毒素産生が認められた．

DOI： 10.2520/myco.66.17

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その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JLC/20020547163?from=CiNii

掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Informa UK Limited  

Abstract

Disruption of two Fusarium genes that negatively regulate trichothecene biosynthesis was reported to cause a drastic increase in trichothecene production. However, careful inspection of these genes revealed that neither was significantly related to trichothecene production. Agmatine medium maintained the expression of trichothecene genes at significant levels, resulting in a 2–3-fold increase in the final yield, as compared to glutamine medium.

DOI： 10.1080/09168451.2015.1088374

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

トリコテセン生合成制御因子TRI6の全長およびzinc finger domainの局在解析を試みた．緑色蛍光タンパク質EGFPとの融合実験でTRI6 zinc finger domainは核への蓄積が確認されたがTRI6全長は局在解析が困難であった．

DOI： 10.2520/myco.66.13

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：日本マイコトキシン学会  

<i>Fusarium graminearum</i>のleptomycin B（LMB）感受性株を作製し，さらにTRI6の局在解析を試みた．しかし本株を用いてもTRI6の核への局在をとらえることは困難であった．

DOI： 10.2520/myco.66.9

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その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JLC/20020548184?from=CiNii

記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：公益財団法人 応用微生物学・分子細胞生物学研究奨励会  

DOI： 10.2323/jgam.2016.05.002

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

DOI： 10.1016/j.ijfoodmicro.2015.07.014

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

DOI： 10.2520/myco.65.7

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Microbiology Research Foundation  

DOI： 10.2323/jgam.61.93

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担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley-Blackwell  

DOI： 10.1111/lam.12289

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

DOI： 10.2520/myco.64.69

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

DOI： 10.2520/myco.64.141

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.2520/myco.64.147

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記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japanese Association of Mycotoxicology  

遺伝子組換えには目的とする組換え体を選抜するためのマーカー遺伝子が必要である．形質転換体の選抜法には，マーカー遺伝子が保持されたものを選抜するポジティブセレクションと保持しないものを選抜するネガティブセレクションの2種類がある．ここではポジティブセレクションとネガティブセレクションを組み合わせることによって，フザリウム属菌のゲノム DNA にマーカー遺伝子を残さずに任意の点変異を導入するゲノム加工技術について紹介し，遺伝子発現レベルでのマイコトキシン産生制御機構に関する研究への応用について考察する．

DOI： 10.2520/myco.63.85

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その他リンク： http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010851797

掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1371/journal.ppat.1003581

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry  

Trichothecene 3-<i>O</i>-acetyltransferase (TRI101) is an indispensable enzyme for the biosynthesis of trichothecenes, a group of mycotoxins produced by <i>Fusarium graminearum</i>. In this study, an inhibitor of TRI101 was identified by chemical array analysis using compounds from the RIKEN Natural Products Depository (NPDepo) library. Although the addition of the identified enzyme inhibitor to the fungal culture did not inhibit trichothecene production, it can serve as a candidate lead compound in the development of a mycotoxin inhibitor that inactivates fungal defense mechanisms.

DOI： 10.1271/bbb.130153

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：マイコトキシン研究会  

トリコテセン生合成遺伝子クラスターの中心の領域には，2つの経路遺伝子と 2つの調節遺伝子の合計 4つの生合成遺伝子（Tri 遺伝子）が存在し，トリコテセン基本骨格を形成する．このうちの1つ <i>Tri4</i> 遺伝子は多機能シトクロム P450 をコードし，トリコテセン産生条件下で高レベルに発現が誘導される．遺伝子クラスター外の全く関係のないところには <i>Tri101</i> が単一遺伝子として存在し， <i>Fusarium graminearum</i> においてはトリコテセンの毒性からの自己耐性に寄与している．これらのプロモーターの活性を，毒素産生誘導条件下で GUS 遺伝子をレポーターとして用い， <i>TEF1α</i> 遺伝子（高レベルで発現する翻訳伸張因子をコードする）のプロモーターの活性と比較した．クラスターの末端に組み込んだ <i>Tri101</i> プロモーターと GUS 遺伝子との融合および <i>TEF1α</i> プロモーターと GUS 遺伝子との融合によって示されるレポーター活性は，もともとの位置にそれらのプロモーターがある場合に示す活性と一致した．しかしもともとの位置からの正常な <i>Tri4</i> の転写とは対照的に，遺伝子クラスターの末端に配置した <i>Tri4</i> プロモーターからは GUS 活性が検出されなかった．従ってクラスター内におけるプロモーターの位置が <i>Tri4</i> の本来の発現制御にとって重要であると考えられる．

DOI： 10.2520/myco.63.17

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その他リンク： http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010851791

担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：マイコトキシン研究会  

<i>Tri13</i>はタイプ<i>A</i>およびタイプB生産菌においてそれぞれのトリコテセン経路中間体のC-4位の水酸化を担うシトクロムP450モノオキシゲナーゼをコードする．本研究では，<i>Fusarium sporotrichioides</i>の<i>Tri13</i>（<i>FsTri13</i>）がタイプBトリコテセンの生合成経路でも機能する証拠を示す．<i>FsTri13</i>を 3- アセチルデオキシニバレノール（3-ADON）を生産する<i>Fusarium graminearum</i>に導入し発現させたところ，新規代謝物 3-アセチルニバレノール（3-ANIV）が培養液から検出された．3-ANIVは組換えトリコテセン3-<i>O</i>- アセチルトランスフェラーゼ（TRI101）を用いてニバレノール（NIV）を特異的にアセチル化することで簡単に調製できるが，<i>Fusarium</i>菌株そのものを用いて3-ANIVを生産できることを示した報告はこれまでなかった．遺伝子改変を施したこの3-ADON生産菌の3-ANIV生合成経路について，側鎖<i>O</i>- アセチルの脱アセチル化に関わる<i>Tri8</i>遺伝子の機能と関連づけて議論する．

DOI： 10.2520/myco.62.83

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その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/10009361699?from=CiNii

担当区分：筆頭著者,　責任著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Nature  

DOI： 10.1007/s10327-010-0250-5

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1016/j.bbrc.2007.09.055

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