| Project/Area Number |
19H02874
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2019: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
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| Keywords | 黄麹菌 / Aspergillus oryzae / 初期エンドソーム / 有用物質生産 / アミラーゼ / コウジ酸 / smFISH / mRNA / 分泌タンパク質 / 二次代謝産物 / mRNA局在 / 細胞内動態 / 有用酵素 |
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| Outline of Research at the Start |
黄麹菌Aspergillus oryzaeは、日本において古くから発酵・醸造産業で用いられてきた有用微生物であり、高い安全性でアミラーゼなどといった有用酵素タンパク質を菌体外に大量に分泌する能力を持つ。こうした経緯から、2006年の日本醸造学会大会において、黄麹菌は正式に“国菌”に認定されている。しかし、その “国菌”黄麹菌が、なぜ有用酵素タンパク質を大量に分泌生産できるのかに関して、詳細な分子機構は未だ明らかになっていない。本研究では、黄麹菌を用いたさらなる有用物質分泌高生産を目指し、細胞内膜交通、とりわけ初期エンドソーム動態と有用物質分泌の分子機構および関連性の解明を目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In filamentous fungi, including the yellow Koji mold Aspergillus oryzae, early endosomes (EEs) exhibit constitutive long-range dynamics. In this study, we showed that EE dynamics is involved at the gene expression level in the secretory production of kojic acid, a useful secondary metabolite in A. oryzae. The single-molecule fluorescence in situ hybridization (smFISH) analysis was established as a method for cell biological analysis of transcripts, and the sites where amylase mRNA is transcribed were identified. Furthermore, the MS2 system for live-cell imaging of mRNAs was introduced to clarify the dynamics of amylase mRNA independent of EE motility.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
黄麹菌Aspergillus oryzaeは、我が国の発酵・醸造産業で用いられる有用微生物であり、高い安全性でデンプン分解酵素であるアミラーゼなどの有用タンパク質を多量に生産します。また、黄麹菌細胞内において、初期エンドソームと呼ばれる細胞小器官がダイナミックに動き回っていることがわかっていました。本研究では、この初期エンドソーム動態が、黄麹菌の生産する美白作用を有するコウジ酸生産にも関与することを示しました。一方で、アミラーゼmRNAの細胞内動態には初期エンドソーム動態は関与しないことを明らかにしました。今後、一層の有用物質生産に向けて、黄麹菌の分子細胞レベルでの研究の進展が期待されます。
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