麹菌においてマイコトキシン生産を防ぐセーフガードとシクロピアゾン酸生合成機構

Abstract

麹菌Aspergillus oryzaeは我が国の伝統的な発酵食品の生産には欠かせない微生物であり，長い年月をかけた育種により，その安全性が確立されている．本菌はアフラトキシン生産菌A. flavusから派生した家畜種と考えられており，その進化的な近縁関係は両種のゲノム解読によっても裏付けられている．我々人類にとって対極とも言える両種の決定的な相違点として，二次代謝産物生産能を挙げることが出来る．両種のゲノム中には共通して多数の二次代謝系遺伝子が存在しているにも関わらず，A. oryzaeは一切，アフラトキシンを生産せず，報告のある二次代謝産物もごく少数である．生合成に関わる遺伝子の変異や欠損，転写抑制といった遺伝的要因の蓄積によるマイコトキシン生産能の喪失は，A. oryzaeがA. flavusから家畜化して生じた種であるという概念によく合致している．そういったA. oryzaeにおけるマイコトキシン生産を回避するための遺伝的要因「セーフガード」に焦点を当て，我々が最近明らかにしたシクロピアゾン酸（CPA）生産に対するセーフガードを中心に解説する．小胞体Ca2+-ATPaseに対する強力な阻害物質であるCPAはA. oryzaeの一部の菌株における生産が報告されている．その生合成遺伝子クラスターには，A. flavusでは欠失している遺伝子が含まれている．一見すると従来の家畜化の概念とは相反する現象ではあるが，種々の解析の結果，その遺伝子はCPAを2-オキソCPAに変換することで毒性を和らげる役割を担っていることが明らかとなった．麹菌ゲノム中には，その安全性を担保するための様々な遺伝要因が蓄積していることが改めて示唆された．