米爆風真菌Pyricularia oryzaeの二次代謝産物の生合成と生物学的機能

糸状真菌には多くの二次代謝遺伝子があり、複雑でユニークな構造を持つ多種多様な二次代謝産物を生成します。ただし、ほとんどの二次代謝産物の役割は不明のままです。さらに、ほとんどの真菌の二次代謝遺伝子は、実験室条件下で静かまたは不十分に発現しており、利用が困難です。イネ爆風病の因果病原体であるPyricularia oryzaeは、よく特徴付けられた植物の病原性真菌です。P. oryzaeには、多数の二次代謝遺伝子もあり、二次代謝産物を分析するのに適した生物であると思われます。ただし、この真菌の場合、二次代謝産物の4つのグループのみの生合成遺伝子が十分に特徴付けられています。二次代謝産物の4つのグループのうち2つのグループのうち、二次代謝を活性化することにより、生合成遺伝子が同定されました。これらの二次代謝産物には、イネ感染に必要なポリケチド化合物であるメラニンが含まれます。さまざまな植物病原性真菌によって産生され、ユニークな非リボソームペプチド合成酵素 - ポリケチド合成酵素ハイブリッド酵素によって生合成された有名なマイコトキシンであるテネアゾン酸;ネクタリピーロン、植物病原体や内生菌を含む共生菌によって主に生成された抗菌ポリケチド化合物、およびピリキュロール、植物毒性ポリケチド化合物。このレビューは、主にP. oryzae二次代謝産物の4つのグループの生合成と生物学的機能に焦点を当てています。

Filamentous fungi have many secondary metabolism genes and produce a wide variety of secondary metabolites with complex and unique structures. However, the role of most secondary metabolites remains unclear. Moreover, most fungal secondary metabolism genes are silent or poorly expressed under laboratory conditions and are difficult to utilize. Pyricularia oryzae, the causal pathogen of rice blast disease, is a well-characterized plant pathogenic fungus. P. oryzae also has a large number of secondary metabolism genes and appears to be a suitable organism for analyzing secondary metabolites. However, in case of this fungus, biosynthetic genes for only four groups of secondary metabolites have been well characterized. Among two of the four groups of secondary metabolites, biosynthetic genes were identified by activating secondary metabolism. These secondary metabolites include melanin, a polyketide compound required for rice infection; tenuazonic acid, a well-known mycotoxin produced by various plant pathogenic fungi and biosynthesized by a unique nonribosomal peptide synthetase-polyketide synthase hybrid enzyme; nectriapyrones, antibacterial polyketide compounds produced mainly by symbiotic fungi, including plant pathogens and endophytes, and pyriculols, phytotoxic polyketide compounds. This review mainly focuses on the biosynthesis and biological functions of the four groups of P. oryzae secondary metabolites.