2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K05799
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
荻田 亮 大阪市立大学, 都市健康・スポーツ研究センター, 教授 (00244624)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 和加惠 米子工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (30613707)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 細胞寿命 / 長寿化 / 天然由来成分 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究においては、種々条件下で抽出された梨幼果成分が発揮する酵母の寿命延伸効果におけるタンパク質の介在について、寿命延伸に関連する遺伝子の転写発現誘導を調べることにより検討を行った。また、様々な条件で梨幼果成分を抽出し、クロマトグラフィーを用いて、梨幼果成分に含有する有効成分の同定を試みた。
梨の成熟果および幼果をそれぞれ破砕し、数種の溶媒による多様な条件下で親水成分と疎水成分に分類し、それぞれのサンプルを得た。細胞寿命の評価は細胞増殖を停止した細胞が生存し得る期間、すなわち経時寿命をコロニーカウント法で測定することにより行った。また、Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) 試験によって試験菌の mRNA の発現量を解析し、梨果実抽出成分が及ぼす遺伝子レベルでの影響を評価した。実験の結果、梨幼果の親水成分、疎水成分のいずれを供した場合においても、著しい経時寿命の延伸が認められた。寿命延伸が認められた細胞における関連遺伝子の mRNA 転写量について調べたところ、親水性成分では長寿遺伝子であるSIR2、およびSIR4の転写量増加が認められたが、疎水性成分では、それら遺伝子の発現量に差は認められなかった。つまり、疎水性成分と親水性成分は、それぞれの成分が相互に異なる機構により寿命延伸効果を発揮していることが示唆された。
梨幼果に含まれる有効成分について、様々な条件下でHPLC解析を試みたが、明確な有効成分の同定には至らなかった。そこで、データベースをもとに梨幼果成分と認められている化合物を検索し、候補として挙げられた数種の構成成分について経時寿命延伸効果を調べたところ、methyl trans-p-coumarate が出芽酵母の経時寿命延伸効果に関与している可能性が示唆された.
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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
申請時の研究執行計画に示されている手法とは異なるものの、本研究の主たる課題となる有効成分を化合物レベルで特定することに成功しており、それらの結果は良好・明確であるといえる。
よって、「研究の目的」の達成度は、おおむね順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、本年度に実施できなかった実験内容も含め、以下の方法によって長寿化を引き起こす成分の同定と、同成分による長寿化のメカニズムの解明を目指す。また、長寿化酵母の発酵生産能評価に基づき、発酵生産の現場における有用性の検討を試みる。
各種クロマトグラフィーによる有効成分の同定においては、これまでの結果をもとに更なる条件検討を行い、明確な分析結果を得るための手法を提案する。
また、梨幼果抽出液の添加により転写量増大が確認されている遺伝子（Sir2、Sir4、Vhr1、Vhr2）とは異なる作用について検討を行い、寿命延伸にかかる新たな作用機序を模索する。
長寿化酵母の発酵生産能評価においては、長寿化が認められた酵母を選択し、小スケール（実験室レベル）で発酵生産の量的評価を行い、長寿化酵母の発酵生産能の活用に向けた具体的方策を提示する。
さらに、他種産業（食品、バイオ医薬）に関連する酵母に対する長寿化効果および発酵生産能を評価し、多様な発酵生産技術への転化・実用化に向けた具体的方策を検討する。さらに、カビや放線菌などを利用する生産技術への応用と今後の連携研究体制について具体的方策を検討する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大の影響を受け研究活動が停止したため、当初予定していた研究計画を変更せざるを得ない状況となった。次年度は当初予定していた研究計画に沿った経費の執行を計画している。
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[Journal Article] Effect of pgsE expression on the molecular weight of poly(γ-glutamic acid) in fermentative production2021
Author(s)
Ken-Ichi Fujita, Takashi Tomiyama, Takahiro Inoi, Takashi Nishiyama, Eriko Sato, Hideo Horibe, Ryosuke Takahashi, Shinichi Kitamura, Yoshihiro Yamaguchi, Akira Ogita, Toshio Tanaka
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Journal Title
Polymer Journal
Volume: 53
Pages: 409-414
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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