油脂酵母を用いたオートファジーによる脂肪滴分解機構の解析と油脂高蓄積酵母の作出

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K05801
• Research Institution: Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences
• Principal Investigator: 山崎 晴丈 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 助教 (20456776)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Lipomyces starkeyi / 油脂酵母 / トリアシルグリセロール / 脂肪滴 / オートファジー

Outline of Annual Research Achievements

前年度までに油脂酵母Lipomyces starkeyiにおいて、マクロオートファジーの経路でオートファゴソームの形成に必須であるAtg2をコードする遺伝子ATG2の欠失株（Δatg2）を作製し，油脂蓄積培地（S5%培地）で培養したところ、Δatg2株では野生型株に比べてトリアシルグリセロール（TAG）を多く蓄積していることを見出していた。本年度は、マクロオートファジーの誘導の最も上流に位置するATG1の欠失株（Δatg１）を作製し、前年度までと同様にS5%培地で培養したところ、Δatg１株ではΔatg2株よりは少ないものの、野生型株に比べて細胞あたりのTAG量が多いことが明らかとなった。顕微鏡観察によっても、Δatg１株やΔatg2株では細胞内一杯に脂肪滴を蓄積している細胞が確認された。以上のことから、Atg1, Atg2はL. starkeyiにおいて脂肪滴の分解に関与していることが考えられた。またこれまでの結果で、Δatg2株はオートファジー欠損のためか培養途中で死滅し、炭素源を消費しきれないことが分かっており、応用的なΔatg2株の利用に課題が残されていた。そこで、Δatg2株をS5%培地よりも炭素／窒素比の低いSD培地やGY培地で培養した。その結果、Δatg2株はS5%培地では炭素源を消費しきらず途中で死滅してしまったものの、SD培地やGY培地では炭素源をすべて消費して、野生型株よりも細胞あたりのTAG量が多いことが明らかとなった。このことから、培地組成を工夫することによって、Δatg2株を利用してTAGをより多く蓄積できる可能性が見いだされた。