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Volatile profiling reveals intracellular metabolic changes in Aspergillus parasiticus: veA regulates branched chain amino acid and ethanol metabolism.

揮発性プロファイリングによるAspergillus parasiticusの細胞内代謝変化の解明:veAは分岐鎖アミノ酸とエタノール代謝を制御する (機械翻訳の邦題)

BMC biochemistry2010Roze LV, Chanda A, Laivenieks M, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2010
出典
doi.org
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状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
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公開

日本語要約(機械生成)

アスペルギルス属の糸状菌はアフラトキシンなど多様な天然物を生産するが、その代謝ネットワーク全体との関連は不明である。本研究では、Aspergillus parasiticusの揮発性化合物をSPME-GC/MSで分析し、二次代謝と他の代謝プロセスとの関連を調べた。野生株では分岐鎖アミノ酸異化由来の揮発性物質が主要であり、その産生は培地組成、培養時間、明暗条件に依存した。アフラトキシン生合成の阻害やveA遺伝子の破壊は揮発性プロファイルを変化させた。VeAは転写レベルで分岐鎖アミノ酸異化とエタノール合成を負に制御し、細胞内の炭素フローを調節していた。さらに、veA破壊株が産生する揮発性物質は、無性胞子形成や菌核形成に関与することが示された。揮発性プロファイリングは細胞内代謝変化の迅速かつ効果的な解析法であり、VeAは二次代謝と分岐鎖アミノ酸異化、アルコール生合成、脂肪酸β酸化を統合的に制御することが示唆された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Background: Filamentous fungi in the genus Aspergillus produce a variety of natural products, including aflatoxin, the most potent naturally occurring carcinogen known. Aflatoxin biosynthesis, one of the most highly characterized secondary metabolic pathways, offers a model system to study secondary metabolism in eukaryotes. To control or customize biosynthesis of natural products we must understand how secondary metabolism integrates into the overall cellular metabolic network. By applying a metabolomics approach we analyzed volatile compounds synthesized by Aspergillus parasiticus in an attempt to define the association of secondary metabolism with other metabolic and cellular processes.Results: Volatile compounds were examined using solid phase microextraction--gas chromatography/mass spectrometry. In the wild type strain Aspergillus parasiticus SU-1, the largest group of volatiles included compounds derived from catabolism of branched chain amino acids (leucine, isoleucine, and valine); we also identified alcohols, esters, aldehydes, and lipid-derived volatiles. The number and quantity of the volatiles produced depended on media composition, time of incubation, and light-dark status. A block in aflatoxin biosynthesis or disruption of the global regulator veA affected the volatile profile. In addition to its multiple functions in secondary metabolism and development, VeA negatively regulated catabolism of branched chain amino acids and synthesis of ethanol at the transcriptional level thus playing a role in controlling carbon flow within the cell. Finally, we demonstrated that volatiles generated by a veA disruption mutant are part of the complex regulatory machinery that mediates the effects of VeA on asexual conidiation and sclerotia formation.Conclusions: 1) Volatile profiling provides a rapid, effective, and powerful approach to identify changes in intracellular metabolic networks in filamentous fungi. 2) VeA coordinates the biosynthesis of secondary metabolites with catabolism of branched chain amino acids, alcohol biosynthesis, and β-oxidation of fatty acids. 3) Intracellular chemical development in A. parasiticus is linked to morphological development. 4) Understanding carbon flow through secondary metabolic pathways and catabolism of branched chain amino acids is essential for controlling and customizing production of natural products.

MeSH

AflatoxinsAmino Acids, Branched-ChainAspergillusEthanolFatty AcidsFungal ProteinsLipid PeroxidationTranscription, GeneticVolatile Organic Compounds

DOI 10.1186/1471-2091-11-33

PMID 20735852

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