| Project/Area Number |
19K05799
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | Osaka Metropolitan University (2022)
Osaka City University (2019-2021) |
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Principal Investigator |
荻田 亮 大阪公立大学, 都市健康・スポーツ研究センター, 教授 (00244624)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 和加惠 米子工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30613707)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 細胞寿命 / 長寿化 / 天然由来成分 / 酵母 / 発酵生産 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、発酵生産における生産性の向上や質的低下の抑止など、多くの課題の解決に向けて、申請者らが新たに発見した天然由来成分が発揮する酵母の寿命延伸効果を引き起こす成分の同定と、同成分による長寿化のメカニズムの解明を目指す。また、長寿化酵母において維持される代謝活性および発酵生産能を評価し、長寿化酵母を広く発酵生産の現場において応用するためのアイデアを検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究においては、酵母の寿命延伸効果を発揮する有効成分について、様々な条件下で得られた梨幼果抽出成分を用いて、出芽酵母をモデル細胞として寿命延伸効果をコロニーカウント法により検証すると同時に、出芽酵母の寿命延伸試験を効率化するための培養条件について検討を進めた。これまでの実験により、梨幼果サンプルを親水性溶媒により抽出した成分を出芽酵母に添加したところ、長寿遺伝子である SIR2、および SIR4 の転写量が増加すること、また、疎水性溶媒により得られた抽出成分では、SIR2 および SIR4 遺伝子の発現量に有意な変化は認められないことがわかっている。これらの結果をもとに梨幼果における有用成分同定の検討を行った。まず、梨幼果に含有される成分のうち試用が可能となった数種の化合物を使用してコロニーカウント法によって出芽酵母の寿命延伸効果の検討を行った。その結果、metyl trans-p-coumarate、trans-p-coumric acid、および、3,5-O-dicaffeoyl quinic acid が出芽酵母の経時寿命を延伸させる作用を示した。一方で、寿命延伸効果に関与する遺伝子の発現レベルについては qRT-PCR 試験により、各種遺伝子の発現レベルの比較検討を行った結果、疎水成分である metyl trans-p-coumarate による処理において、長寿遺伝子である SIR4 に加えて、スーパーオキシドを無毒化するタンパク質の酸性に関与する SOD1 の mRNA 転写量が有意に増加することを見出した。今後、親水性成分と疎水性成分それぞれにおける寿命延伸効果の検討を進める予定としている。また、SOD と寿命延伸作用の関連を明らかにすることにより、抗酸化作用と寿命延伸との関連の解明が期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症拡大予防措置等のため、研究交流や研究資材の遅れが生じており、申請時の研究計画がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、本年度に実施できなかった実験内容も含め、以下の方法によって長寿化を引き起こす成分の同定と、同成分による抗酸化作用への影響を踏まえ、長寿化のメカニズムの解明を目指す。また、各種クロマトグラフィーによる有効成分の同定においては、これまでの結果をもとに更なる抽出条件の検討を行い、有用成分の同定を行う。また、梨幼果成分として認知されている市販化合物を梨幼果抽出成分の比較対象として、長寿遺伝子群の作用およびそれらに依らない作用など、多方面からの検討を行い、有用物質による寿命延伸の作用機序を模索する。長寿化酵母の発酵生産能評価においては、長寿化酵母によるアルコール代謝測定による発酵生産能を小スケール（実験室レベル）で評価し、発酵生産の量的評価を行うとともに発酵生産における有用性の指標を示す。さらに、食品やバイオ医薬関連企業と情報を共有し、多様な発酵生産技術への転化・実用化に向けた具体的方策を検討する。
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Report
(4 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Effect of pgsE expression on the molecular weight of poly(γ-glutamic acid) in fermentative production2021
Author(s)
Ken-Ichi Fujita, Takashi Tomiyama, Takahiro Inoi, Takashi Nishiyama, Eriko Sato, Hideo Horibe, Ryosuke Takahashi, Shinichi Kitamura, Yoshihiro Yamaguchi, Akira Ogita, Toshio Tanaka
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Journal Title
Polymer Journal
Volume: 53
Issue: 2
Pages: 409-414
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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