Study on osmotolerance of microorganisms isolated from honey

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K00826
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 田村 倫子 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (60451845)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Zygosaccharomyces mellis / 耐糖性 / RNA-Seq / RT-PCR / トランスクリプトーム解析 / オルソログ解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、蜂蜜から分離した酵母Zygosaccharomyces mellisの耐糖メカニズムの解明を目的とした。Z. mellisは、蜂蜜やシラップに生育可能な高い耐糖能力を有する。そこで糖に特化した浸透圧耐性メカニズムを明らかにするため、グルコース50%含有培地とグルコース1%含有培地とでZ. mellisを生育させ、RNAを抽出しRNA-Seqに供し、発現量が有意に変化した遺伝子をスクリーニングした。
有意に発現量が低下した遺伝子のうち、糖代謝に関する遺伝子の発現量をRT-PCRで比較すると、糖代謝に関わるフルクトース1,6-ビスホスファターゼやホスホグルコノムターゼが有意にdown-regulateされた。一方、有意に発現量が増加した遺伝子のうち、細胞壁合成関連酵素、転写調節因子をコードする遺伝子をS. cerevisiaeに形質転換し、S. cerevisiaeが60％グルコース含有培地に生育可能か検証したが、いずれの遺伝子を導入した酵母も糖耐性能に変化は無かった。
Z. mellisの近縁種である Z. rouxii、モデル生物であるS.cerevisiaeとのオルソログ解析も行った。Z. rouxiiは1990年代まではZ. mellisと同種とされていた酵母で、しょう油や味噌といった塩濃度の高い食品に生育する。3種のいずれか1種以上に発現している遺伝子のは7021 genesであり、このうち3961 genesはすべての種において発現していた。Z. mellisのみに発現している遺伝子は174 genesで、この中にはmethylglyoxal reductase、cytochrome c oxidase、multidrug transporter、beta-glucan synthesis-associated proteinなどが含まれた。