2019 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of useful metabolite production system by applying of filamentous fungus secondary metabolism promoter
| Project/Area Number |
16K01930
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
小池 英明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (90344118)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉野 孝一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (80392629)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 物質生産 / 分子生物学 / 糸状菌 / 二次代謝 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
伝統的発酵産業で使われる麹菌（Aspergillus oryzae）は、対数増殖後に余剰の糖を二次代謝産物としてコウジ酸に変換する。その変換効率は極めて高く、他化合物の高生産化への応用が期待される。コウジ酸生産に関わる遺伝子を解明したが、その知見を基にコウジ酸合成酵素のプロモーターを応用して胞子色素ポリケタイドの合成酵素を高発現し、二次代謝生産期での人為的なヘテロ化合物生産に成功し、その詳細の解析について論文として報告した。
糸状菌である麹菌は生育が定常期に入った後のコウジ酸生産は、働く遺伝子も少なく、極めて効率的であり、その結果培地中にコウジ酸が大量に蓄積する。 色素ポリケタイド合成酵素の上流にコウジ酸生産酵素のプロモーターを接続し、コウジ酸生産条件で、色素を生産させた。その結果、胞子色素に特有の吸光をもつ化合物が分泌され、一方で、胞子は色を失い、白い胞子が着生した。二次代謝のプロモーターの利用により、ヘテロな化合物生産ができること、さらに時間、空間的に発現を変更することが可能であることが示された。
発現遺伝子をRNA-seq 解析した。コウジ酸生産条件で、組換え麹菌が色素を生産する際のmRNAを解析した。2日毎に菌体を回収し、その菌体内で転写されているmRNAを解析した。色素を生産しないコントロールの親株についても同様にmRNAを解析した。そして色素の生産時に発現しているmRNAを菌株や培養日数の間で比較することで、物質生産に共通して働く遺伝子、およびそれぞれの生産に関わる遺伝子の特定作業を進めた。
|
