2022 Fiscal Year Research-status Report
Effect of esterified fatty acid cis,trans-isomerase on tolerance to lignin-related aromatic compounds
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22K05399
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
園木 和典 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (20502264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 雄大 弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (70880045)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | lignin / cis,trans-isomerase / Pseudomonas / robustness |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではPseudomonas属細菌のリグニン由来芳香族化合物への耐性に関わる脂肪酸シス／トランス異性化反応を調節する仕組みを明らかにすることを目的としている．Pseudomonas sp. NGC7株はesterified fatty acid cis,trans-isomerase遺伝子 (cti) を保持しており, リグニン由来芳香族化合物の濃度上昇に応答してリン脂質のcis-不飽和脂肪酸はtrans-不飽和脂肪酸 (tUFA) へと異性化された．このことから，脂肪酸シス／トランス異性化機能がリグニン由来の芳香族化合物への耐性に関わることが示唆された.次にNGC7株のctiを破壊したNGC7Δcti株を作製し，リグニン由来の芳香族化合物存在下での増殖能を評価した．NGC7Δcti株は，リグニン由来芳香族化合物の添加直後から一定の期間，増殖が停滞した．この増殖停滞はctiをプラスミドで導入することで解消された．このことからNGC7株は，発現したcti遺伝子産物が芳香族化合物濃度の上昇に即時に応答してtUFA構造を増加させることで芳香族化合物に適応できることが示唆された．しかし, 添加する芳香族化合物の濃度を一定以上にするとNGC7Δcti/pTS216株およびNGC7/pTS216株では生細胞数が減少することが観察された．ctiをプラスミドで導入していないNGC7株は同培養条件での生細胞数減少は観察されなかったことから，NGC7株のcti発現は，リグニン由来の芳香族化合物に応答して調節されている可能性が示唆された. 今後ctiの発現誘導性や転写制御因子の有無について解析を進めていく.
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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
先ず遺伝子レベルでの発現制御機構の可能性を見出し，発現誘導性や転写制御因子の有無について解析を開始しているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
リグニン由来の芳香族化合物に対するNGC7株の耐性に有効なesterified fatty acid cis,trans-isomerase遺伝子の発現レベルの解明とその酵素活性の活性化機構の解明を進める．
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