2019 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular and cellular biological analysis on early endosome motility and valuable material production in Aspergillus oryzae
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19H02874
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
樋口 裕次郎 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50732765)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 黄麹菌 / Aspergillus oryzae / 初期エンドソーム / 有用物質生産 / 分泌タンパク質 / 二次代謝産物 / mRNA局在 / smFISH |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黄麹菌Aspergillus oryzaeは、発酵・醸造産業で用いられる有用微生物であり、高い安全性でアミラーゼ等の有用酵素を大量に分泌生産する。こうした経緯から、2006年の日本醸造学会大会において、黄麹菌は正式に“国菌”に認定されている。しかし、“国菌”黄麹菌が、なぜ有用酵素タンパク質を大量に分泌生産できるのかに関しては、未解明な分子機構が多く存在している。これまでに、細胞内膜交通におけるオルガネラである初期エンドソームが、ダイナミックな動態を示し、タンパク質分泌にも関与することを見出している。さらに近年、黄麹菌を含む糸状菌において、有用酵素タンパク質に限らず、有用二次代謝産物も膜交通経路によって分泌生産されることが明らかになってきている。そこで、黄麹菌を用いたさらなる有用物質分泌高生産を目指し、細胞内膜交通、とりわけ初期エンドソーム動態と有用物質分泌の分子機構および関連性の解明を目的とした。
これまでに黄麹菌において、初期エンドソーム動態がタンパク質分泌および細胞の分化に関与するとともに、黄麹菌における代表的な有用二次代謝産物であるコウジ酸分泌生産にも初期エンドソーム動態が関与していることも明らかにした。
また、転写産物を細胞生物学的に解析する一手法として、fluorescence in situ hybridization (FISH) 法、特に一分子解析を可能にするsingle molecule FISH (smFISH)法の確立を目指した。これにより、有用物質の分泌生産に関与するタンパク質のmRNAが、多細胞多核である黄麹菌において、細胞のどの部位の核で転写されているのかを解析する。
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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
黄麹菌においてこれまでに、初期エンドソーム動態がタンパク質分泌および細胞の分化に関与するとともに、黄麹菌における代表的な有用二次代謝産物であるコウジ酸分泌生産にも初期エンドソーム動態が関与していることも明らかにした。
また、転写産物を細胞生物学的に解析する一手法として、fluorescence in situ hybridization (FISH) 法、特に一分子解析を可能にするsingle molecule FISH (smFISH)法の確立を目指した。これにより、有用物質の分泌生産に関与するタンパク質のmRNAが、多細胞多核である黄麹菌において、細胞のどの部位の核で転写されているのかを解析する。
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| Strategy for Future Research Activity |
有用物質生産性に関連して、コウジ酸の分泌生産に初期エンドソーム動態がどのように関与しているかを解析する。
また、初期エンドソーム動態がオルガネラの細胞内分布に関与することから、初期エンドソームに関連したエンドサイトーシス経路のオルガネラに関しても解析を行う。
さらに、smFISH解析の構築を行うとともに、黄麹菌における代表的な分泌タンパク質であるαーアミラーゼやアクチンのmRNAの細胞内分布を調べ、有用物質生産性に関する解析を行っていく。
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Research Products
(7 results)
