2014 Fiscal Year Annual Research Report
酵母Ｙａｒｒｏｗｉａ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａのｎ－アルカン代謝と制御に関する研究
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13J07284
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩間 亮 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Yarrowia lipolytica / n-アルカン代謝 / シトクロムP450 / 長鎖アルコールデヒドロゲナーゼ / 長鎖アルコールオキシダーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
n-アルカン資化性酵母Yarrowia lipolyticaにおけるn-アルカン代謝経路を明らかにすることを目的として、本年度は細胞内において長鎖アルコールの酸化に関わる酵素の同定を試みた。また、n-アルカンの初発酸化を担うシトクロムP450ALKの基質認識部位について解析を行った。
1. 長鎖アルコールの酸化に関わる酵素の同定
細胞外から取り込んだ長鎖アルコールの酸化にADH1、ADH3、FAO1が関与することを明らかにした。これら3つの遺伝子の破壊株 (ALCY03株)は1-ドデカノールや1-テトラデカノール、1-ヘキサデカノールを単一の炭素源とした培地で生育することが出来なくなった。また、Adh1p、Adh3p、Fao1pの細胞内局在を解析し、Adh1p、Adh3pが細胞質に局在すること、Fao1pがペルオキシソームに局在することを明らかにした。ALCY03株はn-アルカンを単一の炭素源とした培地で生育できたことから、細胞内でn-アルカンから作られる長鎖アルコールの酸化に関わる酵素が他にも存在することが示唆された。
2. Alkタンパク質の基質認識部位の解析
Y. lipolyticaにはP450ALKをコードすると推定されるALK遺伝子が12種 (ALK1 - ALK12)ある。これまでの解析からn-アルカンの末端水酸化に関わることが示されているAlk1pと脂肪酸のw末端水酸化に関わることが示されているAlk5pをモデルとして、Alkタンパク質群におけるn-アルカンと脂肪酸に対する基質認識部位の特定を試みた。相同性モデリングの情報を元に、Alk1pとALK5pのキメラタンパク質やアミノ酸置換変異体を発現するプラスミドを作製し、それらタンパク質の機能を解析したが、基質認識に関わる部分を特定するには至らなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（理由）本年度は、(1)細胞外から取り込んだ長鎖アルコールの酸化に関わる酵素を同定できたことから、順調に進展していると考えられる。一方で、(2)Alkタンパク質群の基質認識部位の同定までには至っていないことから、計画以上の進展にはなっていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. n-アルカン由来の長鎖アルコールの酸化に関わる酵素の同定を目指す。
2. n-アルカン代謝の制御機構を明らかにするため、ALK1の発現を制御する転写抑制因子であるYas3pの細胞内局在決定機構について解析する。
3. ALK1と同様の発現パターンを示す遺伝子の破壊株の表現型を調べ、n-アルカン資化に関与する遺伝子を同定し、それら因子のn-アルカン代謝への関与機構を明らかにする。
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