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メチロトローフ酵母の細胞機能を利用した生体触媒系の構築と分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 08456051
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

加藤 暢夫  京都大学, 農学研究科, 教授 (50026556)

研究分担者 由里本 博也  京都大学, 農学研究科, 助手 (00283648)
阪井 康能  京都大学, 農学研究科, 助教授 (60202082)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1996年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
キーワードメチロトローフ酵母 / Candida boidinii / 異種遺伝子発現系 / ペルオキシソーム / D-アミノ酸オキシダーゼ / ジヒドロキシアセトンシンターゼ / カタラーゼ / ギ酸デヒドロゲナーゼ / アルコールオキシダーゼ / プロモーター / メタノール資化性酵母 / ギ酸メチル / バイオコンバージョン / アルコールデヒドロゲナーゼ / 過酸化水素
研究概要

メタノール資化性酵母Candida boidiniiの細胞機能を利用した生体触媒系を構築するために、本研究で得られた知見は以下のとおりである。
1) 異種遺伝子発現系の構築:C.boidiniiのギ酸デヒドロゲナーゼ(FDH)とジヒドロキシアセトンシンターゼ(DAS)の各遺伝子をクローニングし、各々の遺伝子破壊株を用いて、当該酵素がメタノール代謝に必須であることを明確にした。各プロモーターは、AOD1プロモーターに匹敵する発現力を有することを明らかにし、FDH1とDAS1のプロモーターを用いる強力な異種遺伝子発現系を構築した。この3種の遺伝子発現系を利用することにより、多様な培養条件に対応可能となった。宿主としては、アルコールオキシダーゼ破壊株が異種遺伝子産物をペルオキシソームに蓄積するために有効であることを示した。
2) カタラーゼ大量生産株の構築: C.boidiniiのカタラーゼをクローニングし、そのペルオキシソーム移行シグナル(PTS1)を除去した遺伝子組換え体では、カタラーゼが本来のペルオキシソームではなく、細胞質に局在し、その蓄積量が数倍に上昇することを認め、この組み換え体が過酸化水素含有排水の処理に有効であることを示した。
3) ギ酸メチルの合成: メタノール酵母にギ酸メチルシンターゼを見出し、酵素の精製、遺伝子のクローニング、および性質の解明を行い、ギ酸メチルの酵素合成方法を開発した。
4) D-アミノ酸オキシダーゼを用いる物質生産系の構築: C.boidiniiのD-アミノ酸オキシダーゼをクローニングし、そのペルオキシソームへの局在性を明らかにするとともに、セファロスポリンCの合成に有効なTrigonopsis variabilisのD-アミノ酸オキシダーゼをクローニングし、C.boidiniiでの大量発現を試みた。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] Y.Sakai: "Purification and properties of methyl formate synthaes, a mitochondrial alchol dehydrogenase, participating in formaldehyde oxidation in methylotrophic yeasts." Appl.Environ.Microbiol.63. 1715-1720 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation of the formate dehydrogenase gene, FDH1, in the methylotrophic yeast Candida boidinii and growth characteristics of an FDH1-disrupted strain on methanol, methylamine," J.Bacteriol.179. 4480-4485 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 阪井康能: "ペルオキシソームはどのようにしてできるか?" 化学と生物. 35. 687-695 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Ester synthesis by NAD^+-dependent dehydrogenation of hemiacetal : Production of methyl formate by cells of methylotrophic yeasts." Biosci.Biotech.Biochem.61. 1391-1393 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 阪井康能: "メタノール資化性酵母における細胞機能制御の分子機構と応用開発に関する研究" 日本農芸化学会誌. 70. 1333-1344 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 阪井康能: "ペルオキシソームを食べる液胞を生きたまま見る" バイオサイエンスとインダストリー. 56. 9-10 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 阪井康能: "オルガネラ間トポロジーのダイナミズム" バイオサイエンスとインダストリー. 56. 35-36 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Hemiacetal dehydrogenation activity of alcohol dehydrogenase in Saccharomyces cereviciae" Biosci.Biotech.Biochem.62. 1956-1961 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation of peroxisomal proteins and organelle proliferation by multiple carbon sources in the methylotrophic yeast, Candida boidinii" Yeast. 14. 1175-1187 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation and physiological role of the DASI gene, encoding dihydroxyacetone synthase, in the methylotrophic yeast Candida boidinii" J.Bacteriol.180. 5885-5890 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Subcellular localization of fructosyl amino acid oxidase in peroxisomes of Aspergillus terreus and Penicillium janthinellum." J.Biosci.Bioeng.87. 108-111 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kato: "Trends in Protein Reseach" Polish Academy of Sciences, Japan Sciety for Promotion of Science, 148 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Purification and properties of methyl formate synthase, a mitochondrial alchol dehydrogenase, participating in formaldehyde oxidation in methylotrophic yeasts." Appl.Environ.Microbiol.63. 1715-1720 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation of the formate dehydrogenase gene, FDH1, in the methylotrophic yeast Candida boidinii and growth characteristics of an FDH1-disrupted strain on methanol, methylamine, and choline." J.Bacteriol. 179. 4480-4485 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Molecular mechanism of peroxisome assembly" Kagaku to Seibutsu. 35. 687-697 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Ester synthesis by NAD^+ -dependent dehydrogenation of hemiacetal : Production of methyl formate by cells of methylotrophic yeasts." Biosci, Biotech.Biochem.61. 1391-1393 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Cellular functions of the methylotrophic yeast : Their molecular mechanism and applications" Nippon Nogeikagaku Kaishi. 72. 1333-1344 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Dynamism of topology between vacuoles and peroxisomes : Peroxisome microautophay" Bioscience and Industry. 56. 9-10 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Dynamism of inter-organera topology" Bioscience and Industry. 56. 35-36 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Hemiacetal dehydrogenation activity of alcohol dehydrogenase in Saccharomyces cereviciae" Biosci.Biotechnol.Biochem.62. 1956-1961 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation of peroxisomal proteins and organelle proliferation by multiple carbon sources in the methylotrophic yeast, Candida boidinii" Yeast. 14. 1175-1187 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation and physiological role of the DAS1 gene, encoding dihydroxyacetone synthase, in the methylotrophic yeast houCandida boidinii" J.Bacteriol. 180. 5885-5890 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Subcellular localization of fructosyl amino acid oxidase in peroxisomes of Aspergillus terreus and Penicillium j anthinellum." J.Biosci.Bioeng. 87. 108-111 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kato: Trends in Protein Research. Polish Academy of Sciences, Japan Sciety for Promotion of Science, 148 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation of peroxisomal proteins and organelle proliferation by multi carbon sources in the methylotrophic yeast, Candida boidinii" Yeast. 14. 1175-1187 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Regulation and physiological role of the DAS1 gene, encoding dihydroxyacetone synthase, in the methylotrophic yeast Candida boidinii" J.Bacteriol.180・22. 5885-5890 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Hemiacetal dehydrogenation activity of alcohol dehydrogenase in Saccharomyces cereviciae" Biosci.Biotech.Biochem.62・10. 1956-1961 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Subcellular localization of fructosyl amino acid oxidases in peroxisomes of Aspergillus terreus and Penicillium janthinellum" J.Biosci.Bioeng.87・1. 108-111 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.P.Murdanoto et al.: "Purification and Properties of Methyl Formate Synthase,a Mitochondrial Alcohol Dehydrogenase.Participating in Formaldehyde Oxidation in Methylotrophic Yeasts." Applied and Environmental Microbiology. 63・5. 1715-1720 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] A.P.Murdanoto et al.: "Ester Synthesis by NAD+-Dependent Dehydrogenation of Hemiacetal Production of Methylfornate by Cells of Methylotrophic Yeasis." Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. 61・8. 1391-1393 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai et al.: "Regulation of the Formate Dehydrogenase Gene,FDH1,in the Methylotrophic Yeast Candida boidinii and Growth characteristics of an FDH1-Disrupted Strain on Methanol,Methylamine,and Choline." Journal of Bacteriology. 179・14. 4480-4485 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai et al.: "Green fluorescent protein (GFP) fluorescence through the Rhodamine channel after excitation using the FITC liner set." Technical Tips Online. T01319 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 阪井康能: "ペルオキシソームはどのようにしてできるのか-酵母ペルオキシンとペルオキシソーム膜タンパク-" 化学と生物. 35・10. 687-695 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai et al.: "Purification and Properties of Cephalosporin-C Deacetytase from the Yeast.Rhodotoruta glutinis 38B1 Useful for Bioconversion of 7-Aminocephalosporanic Acid Derivatives." Journal of Fermentation and Bioengineering. 85・1. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kato et al.: "Trends in Protein Research" Heterotogous gene expression system developed in the methylotrophic yeast.Candida botdinii for useful enzyme production., 6 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yoshida et al.: "Primary structures of fungal fructosylamino acid oxidases and its application to the measurement of glycated proteins." Eur.J.Biochem.242. 499-503 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai et al.: "The absence of Pmp47, a putative yeast perixisomal transporter, causes a defect in transport and folding of a specific matrix enzyme." J.Cell Biol.34. 37-51 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai et al.: "High-level sectetion of fungal glucoamylase using the Candida boidinii gene expression system." Biochim.Biophys.Acta,. 1308. 81-87 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai et al.: "Production of fructosyl lysine oxidase from Fusarium oxysporum S-1F4-on autoclave-browned Medium." Biosci.Biotech.Biochem.60. 150-151 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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