2021 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などの有用酵素を大量に分泌生産する。こうした経緯から、黄麹菌は日本醸造学会大会において“国菌”に認定されているものの、なぜ有用物質を大量に分泌生産できるのかに関しての分子機構は、未解明な点が多く存在している。
研究代表者はこれまでに、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、黄麹菌においてタンパク質分泌にも関与することを見出している。また、初期エンドソーム動態が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関与していることも明らかにした。さらに、初期エンドソーム動態がコウジ酸生産の発現制御レベルで関与していることを明らかにした。
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)法を確立した。そこで、分泌生産されるアミラーゼの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明らかにした。
さらに、多核多細胞である黄麹菌においてmRNAをライブセルイメージングするために、バクテリオファージMS2由来のRNAループにコートタンパク質を共発現させる系を確立した。このMS2システムに対し、分泌タンパク質であるα-アミラーゼamyCおよびグルコアミラーゼglaAを対象として、それぞれのmRNA分子の生細胞可視化に成功した。そしてそれらの動態が初期エンドソーム動態に依存しないことが示唆された。今後、黄麹菌における初期エンドソーム動態と有用物質生産との関連性をより明らかにしていく。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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