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| コプリノプシス・シネレア | |
|---|---|
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科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 菌類 |
| 分割： | 担子菌類 |
| クラス： | ハラタケ類 |
| 注文： | ハラタケ目 |
| 家族： | キバナフサ科 |
| 属: | コプリノプシス |
| 種： | C.シネレア
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| 二名法名 | |
| コプリノプシス・シネレア （シェフ）レッドヘッド、ビルガリス＆モンカルボ（2001）
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| 同義語[1] | |
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アガリクス・シネレウス ・シェーフ。 (1774) | |
コプリノプシス・シネレア | |
|---|---|
 | 子実体の鰓 |
 | キャップは円錐形 |
 | ハイメニウムは無料です |
 | 柄はむき出し |
 | 胞子紋は黒色 |
 | 生態は腐生的である |
 | 食べられるものは食べられる |
Coprinopsis cinereaはPsathyrellaceae科のキノコの一種である。一般に灰色のシャグとして知られ、食用にはなるが、採取後はすぐに使用しなければならない。 [2]
Coprinopsis cinereaは、真菌の性別や交配の種類、キノコの発達、[3]および真菌の多細胞性の進化を研究するための重要なモデル生物です。ゲノム配列は2010年に公開されました。 [4]同期した減数分裂の発達と長期の前期のため、減数分裂の研究に特に適した生物であると考えられています。 [5]
研究
抗生物質
2014年に研究者らは、コプリノプシス・シネレアが生成する抗生物質特性を持つタンパク質を発見した。[6]コプシンと呼ばれるこのタンパク質は、他の非タンパク質有機由来抗生物質と同様の作用を持つ。現在まで、このタンパク質から人間や他の動物用の抗生物質薬を開発できるかどうかは判明していない。
培養
コプリノプシス・シネレアは、複合培地（YMG、YMG/Tなど）または最小培地（mKjalke培地など）、固体または液体、撹拌の有無にかかわらず、25℃または最適温度37℃で生育できます。暗所または12時間明期/12時間暗期のサイクルで生育できます。[7] [8]
菌株
- C. cinereus PG78株（A6B42、trp1.1;1.6、pab1）は、AmutBmut一核菌株で、自家適合性株であり、trpおよびpab栄養要求性マーカー（トリプトファンおよびp-アミノ安息香酸を必要とする）を有する。[9]
ゲノム
Coprinopsis cinerea株 Okayama 7 (#130) は、2003 年に 10 倍のカバレッジで配列決定されました。株 Okayama 7 (#130) の配列の 3 番目で最新の改訂版は、2010 年に公開されました。その半数体ゲノムは約 37.5 Mb です。[10]
分子クローニング
Coprinopsis cinerea は、真菌がプロトプラストである場合、形質転換によって外来 DNA を形質転換することができます。ku70 ホモログを破壊する (ノックアウトまたは RNAi サイレンシング) と、相同組み換えが増加して遺伝子ターゲティングが増加することがわかりました。オイディアまたは栄養菌糸体由来のプロトプラストを使用できますが、栄養菌糸体を使用した場合、遺伝子ターゲティングが 2% 高くなることがわかりました (表現型に基づく)。[7] [8]それ以外の場合は、相同領域が小さい統合ベクターを異所的に挿入することもできますが、形質転換効率は低い可能性があります。以前は、REMI (制限酵素を介した統合) を使用して、染色体に外来 DNA を挿入し、突然変異株を作成できました。これは、外来DNAと制限酵素をプロトプラスト細胞に挿入することで、酵素が染色体の特定の部位を切断し、目的の遺伝子を含む線状プラスミドDNAを生成するために使用された部位と一致するようにすることに依存しています。その後、宿主酵素が切断部位を連結し、統合された異種の外来DNAを生成します。成功しても、望ましくない突然変異が発生する可能性があります。[9]化学的突然変異誘発（これもランダム）を行うこともできます。結実できないという表現型の選択は、挿入によって重要な遺伝子が破壊されたことを示している可能性があります。全体として、相同組み換えは、突然変異株を作成する際により高い特異性を提供します。突然変異体に応じて、栄養要求性マーカー（失われた遺伝子を挿入する必要がある）または原栄養性（必須遺伝子の欠失を引き起こす場合）を使用して選択を行います。
酵素
Coprinopsis cinerea は、フェノールオキシダーゼの一種であるラッカーゼを生産することが知られている。C . cinerea は、アイソザイムとして知られる同じラッカーゼのさまざまな種類を生産する。ラッカーゼ活性は、ザイモグラム（酵素の基質が分離ゲルに存在する）によって測定することができる。ストレス条件、温度、培地下では、ラッカーゼ分泌が増加した。銅はラッカーゼに必要な補因子であるが、銅を単に添加してもラッカーゼ分泌は誘導されなかった。[11]最近、 TET（テンイレブン転座ジオキシゲナーゼ）ホモログであるCcTETがC. cinereaで同定されたことがわかった。これは、がんなど、ヒト（または哺乳類）に重要な影響を及ぼす可能性がある。DNA メチル化はヒトにとって不可欠であり、機能不全はがんと関連しているため、非哺乳類におけるメチル化反応を研究することで、哺乳類のメチル化反応に対するより深い洞察が得られる可能性がある。[12]
再生
Coprinopsis cinereaは青色光を感知することができる。遺伝子Cc.wc-2が青色光の光受容に関与していることが判明した。 [7]光を与えずに生育すると、柄が黄化（傘が成熟せずに伸長）する。[13]
減数分裂
Coprinopsis cinereaは、キノコの傘の中の約 1000 万個の細胞で減数分裂が同期して進行するため、減数分裂を研究するための理想的なモデルです。[14] 減数分裂は、二倍体細胞で起こる特殊な細胞分裂プロセスで、DNA 複製が 1 回発生し、その後に 2 回の分裂が起こって 4 つの半数体娘核が生成されます。減数分裂中、相同染色体は互いに対になって DNA 修復プロセスを受け、DNA 損傷が除去されて遺伝情報が再結合されます。[要出典] Burns ら[14] は、二倍体接合子を形成する半数体核融合の前の時点から 4 つの半数体産物の最終的な形成までを含む 15 時間の減数分裂プロセスに関与する遺伝子の発現を研究しました。研究者らは、 C. cinereaの特定の遺伝子の発現を、5億～9億年前にC. cinerea が進化の過程で分岐した他の2種 ( Saccharomyces cerevisiaeとSchizosaccharomyces pombe )の比較遺伝子 (相同遺伝子)の発現と比較しました。その結果、 C. cinereaでも他の2種と同様に、個々の遺伝子の発現が同じ段階でオンまたはオフになることが分かりました。また、減数分裂過程に特異的に関与すると考えられる遺伝子は、非減数分裂遺伝子よりも発現パターンがより保存されていることも分かりました。これらの発見は、減数分裂過程が古代から保存されていたことを示しています。
人間の病気
Coprinopsis cinerea は、通常の状況では人間や動物の健康に無害です。しかし、造血幹細胞移植を受けた患者や免疫抑制治療を受けている患者など、免疫不全患者では日和見感染症（真菌症）を引き起こす可能性があります。 [15]報告されている症例のほとんどは呼吸器感染症ですが、心臓、皮膚、脳、腸に感染した症例も報告されており、感染は急速に全身性になることがあります。[16] Coprinopsis cinerea感染症は非常にまれですが、この脆弱な患者グループでは治療が難しく、しばしば致命的です。この感染症は、かつてHormographiella aspergillataとして知られていた、カビのような無性生殖（キノコを形成しない）のCoprinopsis cinereaのアナモルフによって引き起こされ、臨床文献ではこの名前で説明されることがあります。[17] [18]
参照
参考文献
- ^ 「Coprinopsis cinerea (Schaeff.) Redhead, Vilgalys & Moncalvo 2001」。MycoBank。国際菌学会。 2011年1月16日閲覧。
- ^ McKnight VB、McKnight KH (1987)。キノコのフィールドガイド：北米。ピーターソンフィールドガイド。マサチューセッツ州ボストン：ホートンミフリン。p. 277。ISBN 978-0-395-91090-0。
- ^ Kües, U (2000). 「担子菌 Coprinus cinereus の生涯と発達過程」. Microbiology and Molecular Biology Reviews . 64 (2): 316–53. doi : 10.1128/MMBR.64.2.316-353.2000. PMC 98996. PMID 10839819.
- ^ Stajich JE、Wilke SK、Ahren D、他 (2010 年 6 月 29 日)。「キノコ Coprinopsis cinerea (Coprinus cinereus) の集合染色体から得られる多細胞菌類の進化に関する洞察」。PNAS。107 ( 26 ) : 11889–11894。doi : 10.1073 / pnas.1003391107。PMC 2900686。PMID 20547848。
- ^ Burns C、Stajich JE、Rechtsteiner A、et al. (2010)。「担子菌 Coprinopsis cinerea の分析により、5 億年にわたる進化におけるコア減数分裂発現プログラムの保存が明らかになった」。PLOS Genetics。6 ( 9 ) : e1001135。doi : 10.1371 / journal.pgen.1001135。PMC 2944786。PMID 20885784。
- ^ 「馬の糞から生えるキノコに新たな抗生物質」2014年11月7日。
- ^ abc 寒天菌 Coprinopsis cinerea の ΔCc.ku70 または ΔCc.lig4 変異体における効率的な遺伝子ターゲティング。
- ^ ab Lcc1とLcc5は、コプリノプシス・シネレア株の液体培養で分泌される主なラッカーゼである。
- ^ ab Coprinus cinereus における制限酵素を介した DNA の組み込み
- ^ 「Coprinopsis cinereaゲノムプロジェクト」2015年5月15日。
- ^ Lcc1とLcc5は、コプリノプシス・シネレア株の液体培養で分泌される主なラッカーゼである。
- ^ Coprinopsis cinerea 由来の TET ホモログタンパク質 (CcTET) は、5-メチルシトシンを 5-ヒドロキシメチルシトシン、5-ホルミルシトシン、および 5-カルボキシルシトシンに生化学的に変換する
- ^ 担子菌 Coprinus cinereus のライフヒストリーと発達過程
- ^ ab Burns C、Stajich JE、Rechtsteiner A、Casselton L、Hanlon SE、Wilke SK、Savytskyy OP、Gathman AC、Lilly WW、Lieb JD、Zolan ME、Pukkila PJ (2010 年 9 月)。「担子菌 Coprinopsis cinerea の分析により、進化の 5 億年以上にわたるコア減数分裂発現プログラムの保存が明らかになりました」。PLOS Genet . 6 (9): e1001135. doi : 10.1371/journal.pgen.1001135 . PMC 2944786 . PMID 20885784。
- ^ Bojic M, Willinger B, Rath T, Tobudic S, Thalhammer F, Böhm A, Mitterbauer M, Schulenburg A, Wöhrer S, Kalhs P, Rabitsch W. 白血病患者におけるH ormographiella aspergillataによる致命的な皮膚および肺感染症：症例報告および文献概要。真菌症。2013年11月;56(6):687-9。
- ^ Correa-Martinez C、Brentrup A、Hess K、Becker K、Groll AH、Schaumburg F。局所的なCoprinopsis cinereaの皮膚および軟部組織感染症の最初の記述。新しい微生物と新しい感染症。2018年1月1日;21:102-4。
- ^ Bojic M, Willinger B, Rath T, Tobudic S, Thalhammer F, Böhm A, Mitterbauer M, Schulenburg A, Wöhrer S, Kalhs P, Rabitsch W. 白血病患者におけるH ormographiella aspergillataによる致命的な皮膚および肺感染症：症例報告および文献概要。真菌症。2013年11月;56(6):687-9。
- ^ Correa-Martinez C、Brentrup A、Hess K、Becker K、Groll AH、Schaumburg F。局所的なCoprinopsis cinereaの皮膚および軟部組織感染症の最初の記述。新しい微生物と新しい感染症。2018年1月1日;21:102-4。