2013 Fiscal Year Research-status Report
酵母の転写因子変異により獲得した有機溶媒耐性の耐性メカニズム解析
| Project/Area Number |
25450099
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
黒田 浩一 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30432339)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 有機溶媒耐性 / 転写因子 / ABCトランスポーター / 細胞壁タンパク質 / パン酵母 |
|---|
| Research Abstract |
微生物を用いて高効率な疎水性物質生産を行うため、有機溶媒耐性付与が重要な技術課題である。連続培養中に得られた有機溶媒耐性酵母KK-211株を基に、申請者はトランスクリプトーム解析により転写因子Pdr1pの1アミノ酸変異が重要であることを発見してきた。本研究は有機溶媒対酵母において、変異型Pdr1pにより制御されている遺伝子だけだなく、Pdr1pの認識配列であるPleiotropic Drug Response Element(PDRE)を持たないにもかかわらず転写レベルの上昇した遺伝子群の中から、実際に耐性に関わるものを同定するとともに、耐性を示す有機溶媒の種類を調べることによって耐性機構の解明を試みる。また、プロモーター中のPDREへの他の転写因子の作用、PDRE配列のゆらぎ、プロモーター中での位置や数について調べ、転写制御機構を解明する。
有機溶媒耐性酵母KK-211株ではABCトランスポーターや各種細胞表層タンパク質をコードする遺伝子の転写誘導が見られ、その転写制御にPdr1pの1アミノ酸変異が重要であることをこれまでに発見してきたが、本年度においては、転写誘導された細胞膜、細胞壁タンパク質の中で有機溶媒耐性を与える直接的原因となる因子の同定を試みた。ABCトランスポーターについてはC末端にEGFPを融合した形で過剰発現を行い、EGFPの蛍光観察による発現と局在の確認を行った後、有機溶媒存在下での生育を測定することにより有機溶媒耐性への関与を調べた結果、有機溶媒耐性に関与するABCトランスポーターを同定することができた。さらにGPIアンカー型の細胞壁タンパク質についてEGFPの融合は行わずに過剰発現を行い、リアルタイムRT-PCRにより発現確認を行った後、同様に有機溶媒耐性を調べた。その結果、有機溶媒耐性に関与する細胞壁タンパク質の同定にも成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初のH25年度の研究実施計画では、有機溶媒耐性酵母KK-211株で転写誘導されているABCトランスポーターや細胞表層タンパク質群に着目し、有機溶媒耐性に関わるものの同定を予定していた。実際に研究を行った結果、ABCトランスポーター、細胞表層タンパク質それぞれにおいて有機溶媒耐性を与える直接的原因となるものを同定することに成功した。したがって研究はおおむね順調に進展していると判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度、有機溶媒耐性に関与する遺伝子群の同定に成功したため、これらの遺伝子がどのようなシグナル伝達経路を介して誘導されるかについて解析を進めることにより、有機溶媒ストレスに対する応答機構などについても新たな知見が得られると考えられる。また、有機溶媒耐性に関わる転写因子、変異型Pdr1pに関しては、Pdr1pがプロモーター中のPDREを認識して転写制御することが知られているものの、PDREをもつ遺伝子のうち、変異型Pdr1pによって実際に転写誘導される遺伝子はわずか10%以下と少なく、転写誘導レベルも遺伝子によって異なる。他の転写因子の作用、認識配列PDREのゆらぎ、プロモーター中でのPDREの数と位置など、何らかの選択機構の存在も考えられる。そこで、変異型Pdr1pの制御対象となる遺伝子がどのように識別･選択されているのかについても、今後調べていく予定である。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
端数につき、次年度の直接経費に含める。
物品費として使用する。
|
