2022 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the regulatory mechanism of lipid production in oleaginous yeast
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22H02250
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences |
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Principal Investigator |
高久 洋暁 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 教授 (70350717)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
油谷 幸代 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究部門付 (10361627)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 油脂酵母 / 油脂蓄積変異株 / 情報解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．ゲノム比較による油脂生産関連遺伝子同定と機能解析
野生株、油脂高蓄積変異株、油脂低蓄積変異株のゲノム比較解析を実施し、油脂蓄積性の原因と考えられる候補遺伝子を複数抽出した。油脂蓄積変異株のゲノム上に存在する変異が導入された候補遺伝子を野生株のゲノム上の正常型の候補遺伝子と置換した株を作製し、その表現型（細胞数、細胞直径、グルコース資化量、油脂生産量、油脂含有率、対糖油脂収率）を評価した。その結果、これまでに野生株の油脂蓄積性を変動させる変異が導入された遺伝子を１つ見いだした。今後はこの遺伝子のアミノ酸配列情報から機能の予測、油脂合成に重要なクエン酸を介したアシルCoA合成経路及びケネディ経路の酵素遺伝子への影響を解析する。
２．網羅的遺伝子発現データ解析による油脂生産制御に関わる細胞内因子同定
野生株、油脂高蓄積変異株、油脂低蓄積変異株の増殖、糖消費量、油脂生産量の時系列データを取得した。この時系列データから、細胞の状態が変動する時点を検出した。その後、野生株、油脂高蓄積変異株、油脂低蓄積変異株を培養し、この変動点付近を中心とした時系列点で菌体を回収し、RNAを抽出した。その後、抽出したRNAを利用して油脂酵母Lipomyces starkeyiマイクロアレイを利用して網羅的遺伝子発現データを取得した。今後は、取得した網羅的遺伝子発現データを活用して、油脂蓄積に関連している遺伝子の抽出、抽出遺伝子のネットワーク構築による油脂生産制御に関わる細胞内因子の候補抽出を行う。
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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
「ゲノム比較による油脂生産関連遺伝子同定と機能解析」の項目においては、野生株と油脂蓄積性変異株のゲノム比較解析から、油脂の蓄積性を変動させる遺伝子を獲得することができた。
「網羅的遺伝子発現データ解析による油脂生産制御に関わる細胞内因子同定」の項目においては、野生株及び油脂蓄積変異株の表現型時系列データから、情報解析に必要な網羅的遺伝子発現データを取得するポイントを見いだし、さらに油脂酵母Lipomyces starkeyiマイクロアレイを利用してそれらのポイントの網羅的遺伝子発現データを取得した。
以上からおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．ゲノム比較による油脂生産関連遺伝子同定と機能解析
油脂蓄積性を変動させる変異型遺伝子導入株において、油脂合成及び分解に関与する酵素遺伝子の発現をリアルタイムPCR法で調べ、その遺伝子がコードするタンパク質の油脂生産へ関与を明らかにする。また、ホモログ遺伝子の文献調査などにより、その機能を推察する。
２．網羅的遺伝子発現データ解析による油脂生産制御に関わる細胞内因子同定
前年度に取得した野生株、油脂高蓄積変異株、油脂低蓄積変異株の網羅的な遺伝子発現データ、油脂蓄積性データ、生育能データにおける相関解析等により油脂生産に関わる遺伝子を抽出する。抽出した遺伝子を用いて構築したネットワークモデルから油脂制御因子を提案する。その後、提案油脂制御因子をコードする遺伝子の高発現株及び欠失株の作製と評価を行う。
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