| Project/Area Number |
19K21144
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| Project/Area Number (Other) |
18H06001 (2018)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2019)
Single-year Grants (2018) |
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| Review Section |
0601:Agricultural chemistry and related fields
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
Toyokawa Yoichi 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 博士研究員 (80818683)
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| Project Period (FY) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | Saccharomyces cerevisiae / 分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素 / 分岐鎖アミノ酸 / BCAT / BCAA / バリン / フーゼルアルコール / Bat1 / 発酵生産 / 酵母 |
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| Outline of Research at the Start |
分岐鎖アミノ酸（BCAA；バリン、ロイシン、イソロイシン）は健康機能（筋肉強化、肝機能向上、疲労回復など）を有する必須アミノ酸である。酵母Saccharomyces cerevisiaeにおいて、BCAAはミトコンドリア内でBCAAアミノ基転移酵素（BCAT）によって生合成が完了する。BCATにはBat1・Bat2の2種類が存在し、Bat1はミトコンドリアに、Bat2は細胞質にそれぞれ局在する。本研究ではS. cerevisiaeを用い、BCATの細胞内局在性や一次構造の相違が分子機能や生理的役割に及ぼす影響を解明することで、BCAA生合成におけるBCATの重要性を理解することを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Introduction of A234D amino acid substitution to Bat1, that plays an important roll on BCAA metabolism in Saccharomyces cerevisiae, led significant decreases in growth rate and intracellular valine content. Moreover, yeast cell expressing Bat1 variants, introduced A234D or A296T, showed an increase in the productivity of fusel alcohols, respectively. These results indicate that the amino acid change from Ala to Asp at position 234 led to a functional impairment of Bat1.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果を通して、Bat1の構造と生理的機能の関わりについて、さらに理解を深めることができた。また、イソブタノールは次世代バイオ燃料として注目されており、酵母を利用したイソブタノール高生産に関する研究がこれまでに多数報告されている。本研究課題ではBAT1へ変異を導入することにより、その生産性が向上することを始めて明らかにできたことから、酵母の応用的利用への波及も期待される。
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