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2015 Fiscal Year Annual Research Report

麹菌のタンパク質高分泌能の細胞生物学的理解とセルファクトリーの構築

Research Project

Project/Area Number 25292045
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

北本 勝ひこ  東京大学, 農学生命科学研究科, 研究員 (20272437)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords麹菌 / タンパク質分泌 / タンパク質生産 / 細胞工場 / オートファジー / セルファクトリー
Outline of Annual Research Achievements

麹菌(Aspergillus oryzae)は1リットル培養で数グラムという高いタンパク質分泌生産能力を持つ。このタンパク質高分泌能については、最近、ストレス応答、オートファジーなど分泌経路と直接には関連がないと思われていたことが関与していることがわかりつつある。そこで、下記のような多面的な細胞生物学的解析を行った。また、これらの分子生物学的解析を飛躍的に効率化する技術としてのゲノム編集技術の確立も試みた。
1)麹菌(Aspergillus oryzae)の核の自食作用の機構であるヌクレオファジーの解析を行い、一つの細胞に複数の核を持つ糸状菌のもつ特異なオートファジーのシステムについて解析を行った。2)麹菌(Aspergillus oryzae)のオートファジー関連タンパク質AoAtg26の局在解析を行い、EGFP-AoAtg26 はPAS,隔離膜およびオートファゴソーム膜に局在することを明らかにした。3)異種タンパク質高生産分泌生産株(AUT株)の次世代シーケンサーによる全塩基配列の決定により責任遺伝子として同定した遺伝子をautAと命名した。autA破壊株による生産性の向上は、AUT株と比べて低いことから、autA遺伝子の他にも変異が入っている可能性が考えられた。4)麹菌(Aspergillus oryzae)におけるCRISPR/Cas9システムによるゲノム編集技術の確立に成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (5 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Modulating endoplasmic reticulum-Golgi cargo receptors for improving secretion of carrier-fused heterologous proteins in the filamentous fungus Aspergillus oryzae2015

    • Author(s)
      H. D. Hoang, J. Maruyama, K. Kitamoto
    • Journal Title

      Appl. Environ. Microbiol.

      Volume: 81 Pages: 533-543

    • DOI

      10.1128/AEM.02133-14.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a genome editing technique using the CRISPR/Cas9 system in the industrial filamentous fungus Aspergillus oryzae2015

    • Author(s)
      T. Katayama, Y. Tanaka, T. Okabe, H. Nakamura, W. Fujii, K. Kitamoto, J. Maruyama
    • Journal Title

      Biotechnol. Lett.

      Volume: 38 Pages: 637-642

    • DOI

      10.1007/s10529-015-2015-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional analysis of AoAtg11 in selective autophagy in the filamentous fungus Aspergillus oryzae2015

    • Author(s)
      T. Tadokoro, T. Kikuma, K. Kitamoto
    • Journal Title

      Fungal Biol.

      Volume: 119 Pages: 560-567

    • DOI

      10.1016/j.funbio.2015.03.001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cell biology of the Koji mold Aspergillus oryzae.2015

    • Author(s)
      Kitamoto K.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: 79 Pages: 863-869.

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1023249

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 麹菌A. oryzaeにおける明暗および温度の周期的変化に対する応答機構の解析2016

    • Author(s)
      山本 実侑、川田 純毅、溝上 豊、松尾 花枝、丸山 潤一、北本 勝ひこ
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [Presentation] 麹菌A. oryzaeにおける核の自食機構ヌクレオファジーの解析2016

    • Author(s)
      三谷 隆宏、菊間 隆志、北本 勝ひこ
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [Presentation] 麹菌A. oryzaeにおけるオートファジー関連タンパク質AoAtg26の局在解析2016

    • Author(s)
      菊間 隆志、有岡 学、北本 勝ひこ
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [Presentation] 麹菌実用株におけるゲノム編集と非相同組換え修復欠損を用いた高効率遺伝子操作技術の開発2016

    • Author(s)
      中村 英淳1、片山 琢也1、岡部 知弥、岩下 和裕、藤井 渉、有岡 学、北本 勝ひこ、丸山 潤一
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-03-28 – 2016-03-28
  • [Presentation] 麹菌におけるCRISPR/Cas9 システムによるゲノム編集技術の確立2015

    • Author(s)
      片山 琢也、中村 英淳、田中 勇気、岡部 知弥、藤井 渉、北本 勝ひこ、丸山 潤一
    • Organizer
      日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [Book] Stress Biology of Yeasts and Fungi: Application for Industrial Brewing and Fermentation,2015

    • Author(s)
      J. Maruyama, K. Kitamoto
    • Total Pages
      169-184
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 麹菌 における接合型遺伝子の存在と有性生殖の可能性2015

    • Author(s)
      丸山潤一 、北本勝ひこ
    • Total Pages
      27-36
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 麹菌におけるオートファジーの生理的役割2015

    • Author(s)
      菊間隆志、北本勝ひこ
    • Total Pages
      73-80
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Remarks] 東京大学微生物学研究室

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/Lab_Microbiology/hyousi.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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