2017 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of oxidative fermentation for next-generation fermentation technology: Regulation of intracellular metabolism following oxidative fermentation
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15K18673
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
阿野 嘉孝 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (00403642)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酢酸菌 / 酸化発酵 / 発酵生産 / 代謝制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「酸化発酵」は、多彩な糖類を細胞外で強力に酸化して、ほぼすべての酸化生成物を培地中に蓄積する酢酸菌に特徴的な代謝系である。本代謝系は次世代発酵技術の基盤としても魅力ある反応系であり、その理解が求められている。最近、自然発生的変異株が単離され、酸化発酵に追随して、蓄積した生成物を細胞内に取り込み・資化・再増殖する現象が確認された。このことは、酢酸菌は酸化生成物の資化能を有しているにも関わらず、潜在的に抑制して酸化発酵を進めていることを示し、生理学的に興味深い。本研究課題は、酸化発酵を利用する上で新たな課題として見出された「追随して進行する細胞内代謝」の分子機構を解明して酸化発酵の理解を深め、その知見を新規発酵技術に展開することを目指している。平成29年度は、以下の研究を行い下記のような成果を得た。
3) 定量的リアルタイムPCRによる転写調節の解析と代謝変化を誘引するシグナルの特定
昨年度の結果より、希少糖5-ケトグルコン酸（5KGA）の細胞内代謝には、5KGAの細胞内輸送分子および５KGA代謝酵素の発現誘導に関わる転写因子の存在が示唆された。この転写因子が、輸送体と同様にグルコン酸代謝関連転写調節因子gntRが関与することを推測し、そのホモログの探索を行った。その結果、gntR4と名付けた因子が、その欠失破壊により5KGAの取込・資化に遅延が生じ、5KGAの「追随して進行する細胞内代謝」の中枢であることを明らかにした。
一方、定量的リアルタイムPCRの結果、gntR4破壊株では、輸送体分子（GntP）および代謝酵素（5KGR）の発現が抑制されていたが、完全に抑制されることはなかった。以上のことから、5KGAの細胞内代謝は複雑な制御下にあることが伺い知れた。現在、転写調節因子gntR4がどのようなシグナルを検知しているのか、その特定に取り組んでいるところである。
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Research Products
(2 results)
