Anti-oxidative mechanism mediated by the yeast acetyltransferase Mpr1 and its application for breeding of useful yeasts

• Project/Area Number: 18380062
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: TAKAGI Hiroshi Nara Institute of Science and Technology, バイオサイエンス研究科, 教授 (50275088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HIBI Takao 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (00285181)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥16,720,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥2,220,000); Fiscal Year 2008: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2007: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2006: ¥7,100,000 (Direct Cost: ¥7,100,000)
• Keywords: 酵母 / アセチルトランスフェラーゼ / 酸化ストレス / プロリン代謝 / 活性酸素種 / エタノールストレス

Research Abstract

酵母に見出した「アセチル化酵素Mpr1」について、抗酸化機構の解明と高機能型酵素の創製に取り組んだ.その結果、プロリン代謝中間体が酸化ストレス下でのMpr1の基質であること、Mpr1を介した新規アルギニン経路が存在することなどを明らかにし、抗酸化機構の全容の解明につながる多くの重要な知見を得た. また、触媒活性や安定性を高めた変異型Mpr1を取得し、これらを発現する酵母では酸化ストレス耐性が大幅に向上することが示された.

Research Products

• [Journal Article] Crystallization and preliminary crystallographic analysis on N-acetyltransferase Mpr1 from Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • Author(s): Takao Hibi, Hiromi Yamamoto, GenichiNakamura, Hiroshi Takagi
  • Journal Title: Acta Crystallographica Section F-Structural Biology and Crystallization Communications F65 Pages: 169-172
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Engineering of the yeast antioxidant enzyme Mpr1 for enhanced activity and stability (2009)
  • Author(s): Kaoru Iinoya, Tetsuya Kotani, Yu Sasano, Hiroshi Takagi
  • Journal Title: Biotechnology and Bioengineering 103 Pages: 341-352
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystallization and preliminary crystallographic analysis on N-acetyltransferase Mpr1 from Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • Author(s): Takao Hibi
  • Journal Title: Acta Crystallographica F65 Pages: 169-172
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Engineering of the yeast antioxidant enzyme Mprl for enhanced activity and stability (2009)
  • Author(s): Kaoru Iinoya
  • Journal Title: Biotechnology and Bioengineering (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] エタノールから酵母を守る新しいアセチル化酵素Mpr1 (2008)
  • Author(s): 高木博史
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー 66 Pages: 75-77
  • NAID: 10024745259
• [Journal Article] Identification of amino acid residues essential for the yeast N-acetyltransferase Mpr1 activity by site-directed mutagenesis (2008)
  • Author(s): Tetsuya Kotani, Hiroshi Takagi
  • Journal Title: FEMS Yeast Research 8 Pages: 19-28
• [Journal Article] 遺伝子組換え技術を利用した酵母の改良 (2008)
  • Author(s): 高木博史
  • Journal Title: 食品と技術 449 Pages: 19-28
• [Journal Article] Identification of amino acid residues essential for the yeast N-acetyltransferase Mpr1 activity by site-directed mutagenesis (2008)
  • Author(s): T. Kotani and H. Takagi
  • Journal Title: FEMS Yeast Research (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] N-Acetyltransferase Mpr1 confers ethanol tolerance on Saccharomyces cerevisiae by reducing reactive oxygen species (2007)
  • Author(s): Xiaoyi Du, Hiroshi Takagi
  • Journal Title: Applied Microbiology and Biotechnology 75 Pages: 1343-1351
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] N-Acetyltransferase Mpr1 confers ethanol tolerance on Saccharomyces cerevisiae by reducing reactive oxygen species (2007)
  • Author(s): X. Du and H. Takagi
  • Journal Title: Applied Microbiology and Biotechnology 75 Pages: 1343-1351
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 酵母由来N-アセチルトランスフェラーゼMprlの基質特異性 (2009)
  • Author(s): 山本弘美, 口鼻隆雄, 高木博史
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 酵母由来N-アセチルトランスフェラーゼMpr1の基質特異性 (2009)
  • Author(s): 山本弘美, 日〓隆雄, 高木博史
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 出芽酵母N-アセチルトランスフェラーゼMpr1による新しい抗酸化機構の解析 (2008)
  • Author(s): 西村明, 笹野佑, 小谷哲也, 大津厳生, 高木博史
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 出芽酵母N-アセチルトランスフェラーゼMprlによる新しい抗酸化機構の解析 (2008)
  • Author(s): 西村明, 笹野佑, 小谷哲也, 大津厳生, 高木博史
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 酵母アセチルトランスフェラーゼMpr1が触媒する新規なアルギニン合成経路 (2008)
  • Author(s): 小谷哲也, 西村明, 笹野佑, 高木博史
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム第41回研究報告会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] 酵母アセチルトランスフェラーゼMprlが触媒する新規なアルギニン合成経路 (2008)
  • Author(s): 小谷哲也, 西村明, 笹野佑, 高木博史
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム第41回研究報告会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2008-09-10
• [Presentation] Enhancement of antioxidant activity of N-acetyltranseferase Mpr1 by random mutagenesis (2008)
  • Author(s): Kaoru Iinoya, Tetsuya Kotani, Hiroshi Takagi
  • Organizer: 2008 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • Place of Presentation: トロント
  • Year and Date: 2008-07-23
• [Presentation] Enhancement of antioxidant activity of N-acetyltranseferase Mpr1 by randommutagenesis (2008)
  • Author(s): Kaoru Iinoya, . Tetsuya Kotani, Hiroshi Takagi
  • Organizer: 2008 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • Place of Presentation: トロント
  • Year and Date: 2008-07-23
• [Presentation] 酵母由来アセチルトランスフェラーゼMpr1のX線結晶構造解析 (2008)
  • Author(s): 日〓隆雄, 五十嵐弘子, 山本弘美, 高木博史
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] 酵母由来アセチルトランスフェラーゼMpr1のX線結晶構造解析 (2008)
  • Author(s): 日〓隆雄, 五十嵐弘子, 山本弘美, 高木博史
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会
  • Place of Presentation: 名城大学(名古屋)
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] 酵母アセチルトランスフェラーゼMpr1の活性に重要なアミノ酸残基の同定 (2007)
  • Author(s): 小谷哲也, 高木博史
  • Organizer: 2007年度日本生物工学会大会
  • Place of Presentation: 東広島
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Presentation] 酵母アセチルトランスフェラーゼMpr1の活性に重要なアミノ酸残基の同定 (2007)
  • Author(s): 小谷哲也, 高木博史
  • Organizer: 2007年度日本生物工学会大会
  • Place of Presentation: 広島大学(東広島市)
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Remarks]
  • URL: http://bsw3.naist.jp/takagi/takagi-j.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] ドライイースト製造用組成物 (2009)
  • Inventor(s): 高木博史、笹野佑
  • Industrial Property Rights Holder: 奈良先端科学技術大学院大学
  • Industrial Property Number: 2009-031277
  • Filing Date: 2009-02-13
• [Patent(Industrial Property Rights)] ドライイースト製造用組成物 (2009)
  • Inventor(s): 高木博史, 笹野佑
  • Industrial Property Rights Holder: 奈良先端科学技術大学院大学
  • Industrial Property Number: 2009-031277
  • Filing Date: 2009-02-13
• [Patent(Industrial Property Rights)] 変異型アセチルトランスフェラーゼMpr1 (2007)
  • Inventor(s): 高木博史
  • Industrial Property Rights Holder: 奈良先端科学技術大学院大学
  • Filing Date: 2007-07-14
  • Acquisition Date: 2007-02-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 変異型アセチルトランスフェラーゼMpr1 (2007)
  • Inventor(s): 高木博史
  • Industrial Property Rights Holder: 奈良先端科学技術大学院大学
  • Filing Date: 2007-02-27
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 変異型アセチルトランスフェラーゼMprl (2006)
  • Inventor(s): 高木博史
  • Industrial Property Rights Holder: 奈良先端科学技術大学院大学
  • Industrial Property Number: 2006-194365
  • Filing Date: 2006-07-14