Analysis and application of TOR signaling-mediated fermentation control in sake yeast
| Project/Area Number |
16K18676
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Applied microbiology
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
Watanabe Daisuke 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30527148)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 酵母 / 清酒酵母 / アルコール発酵 / TORシグナル / TORC1 / Rim15p / アミノ酸ホメオスタシス / 発酵デザイン / メタボローム / 産業用酵母 / アミノ酸合成 / アミノ酸取込み / 解糖系 / タンパク質合成 / 発酵 / 応用微生物 / シグナル伝達 / 育種学 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We revealed that TORC1, the master regulator of nutrient signaling in eukaryotic cells, plays significant roles in the control of alcoholic fermentation in the yeast Saccharomyces cerevisiae. High TORC1 activity is associated with high fermentation performance in sake yeast strains of S. cerevisiae. TORC1 positively regulates fermentation via the harmonious control of a major fermentation inhibitor Rim15p protein kinase and amino acid homeostasis-related factors. Thus, TORC1 governs the crosstalk regulation between carbon and nitrogen metabolism in response to external nutrient environments.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
酵母のアルコール発酵は、酒類やパン、バイオエタノールの製造などに広く用いられる重要な微生物機能であるが、その人為的な調節は困難であった。本研究では、高い発酵力を有する清酒酵母の研究を端緒として、真核生物に保存されたTORシグナリングが発酵調節の鍵を握ることを見出し、その詳細なメカニズムを解明した。本研究成果を通して、産業用酵母菌株の発酵力を自在に改変するための「発酵デザイン技術」の確立につながることが期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(58 results)
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[Journal Article] Nutrient signaling via the TORC1-greatwall-PP2AB55δ pathway is responsible for the high initial rates of alcoholic fermentation in sake yeast strains of Saccharomyces cerevisiae.2018
Author(s)
D. Watanabe, T. Kajihara, Y. Sugimoto, K. Takagi, M. Mizuno, Y. Zhou, J. Chen, K. Takeda, H. Tatebe, K. Shiozaki, N. Nakazawa, S. Izawa, T. Akao, H. Shimoi, T. Maeda, and H. Takagi
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Journal Title
Appl. Environ. Microbiol.
Volume: 85
Issue: 1
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Phenotypic diagnosis of lineage and differentiation during sake yeast breeding2017
Author(s)
Shinsuke Ohnuki, Hiroki Okada, Anne Friedrich, Yoichiro Kanno, Tetsuya Goshima, Hirokazu Hasuda, Masaaki Inahashi, Naoto Okazaki, Hiroyasu Tamura, Ryo Nakamura, Dai Hirata, Hisashi Fukuda, Hitoshi Shimoi, Katsuhiko Kitamoto, Daisuke Watanabe, Joseph Schacherer, Takeshi Akao, Yoshikazu Ohya
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Journal Title
G3 (Bethesda)
Volume: 7
Issue: 8
Pages: 2807-2820
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 清酒酵母におけるTORC1シグナリングとアルコール発酵の関連に関する研究2016
Author(s)
渡辺 大輔, 周 延, 陳 佳文, 水野 恵, 荒木 義雄, 杉本 幸子, 万 クン, 中沢 伸重, 赤尾 健, 下飯 仁, 水田 啓子, 前田 達哉, 高木 博史
Organizer
平成28年度日本醸造学会大会
Place of Presentation
北とぴあ（東京都北区）
Year and Date
2016-10-19
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