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メタノール誘導性スーパープロモーターの開発と異種有用タンパクの生産

研究課題

研究課題/領域番号 11556015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
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

阪井 康能  京都大学, 農学研究科, 助教授 (60202082)

研究分担者 近藤 恵二  キリンビール(株), 基盤技術研究所, 主任研究員
由里本 博也  京都大学, 農学研究科, 助手 (00283648)
加藤 暢夫  京都大学, 農学研究科, 教授 (50026556)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワードメタノール資化性酵母 / Candida boidinii / アルコールオキシダーゼ / ジヒドロキシアセトンシンターゼ / ギ酸デヒドロゲナーゼ / メタノール誘導性プロモーター / ペルオキシソーム / Pidhia methanolica / Pichia methanolica / ペルオキシーム
研究概要

本研究では、メタノール誘導性プロモーターの分子機構の解明や有用酵素の大量発現系の確立に関する研究を行い、プロモーター機能を有機的に統合・活用し、実生産への道を開くことを目的とした。
1.メタノール誘導性プロモーターの評価 メタノール資化性酵母Candida boidiniiのアルコールオキシダーゼ遺伝子(AOD1)、ジヒドロキシアセトンシンターゼ遺伝子(DAS1)、ギ酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(FDH1)など5つのメタノール誘導性遺伝子プロモーターの強さを比較したところ、DAS1,AOD1,FDH1プロモーターの順に強力であった。またDAS1プロモーターの誘導はAOD1プロモーターの活性化に先行して起こり、これがアルコールオキシダーゼにより生じるホルムアルデヒドの蓄積を最小限にするための調節機構であると推察した。
2.AOD1,DAS1プロモーターのcis-elementの特定 メタノールの代謝をブロックした遺伝子破壊株を用いるなどして、AOD1プロモーターがメタノールやホルムアルデヒドに加えて、その代謝産物であるグリセルアルデヒドやジヒドロキシアセトンによって活性化されること、DAS1プロモーターはメタノールとホルムアルデヒドによってのみ活性化されることを明らかにした。またDAS1プロモーターにおいてメタノール応答領域を特定し、この領域に特異的に結合するタンパクの存在を示した。AOD1プロモーターにおいては、メタノール応答領域とは別にグリセルアルデヒド応答領域が存在した。
3.異種タンパク高生産技術の開発 AOD1,FDH1のプロモーターを用いて、宿主や培養条件、発現産物の蓄積の場を最適化することにより、多数の異種有用タンパクの高生産に成功し、有用タンパクの生産系と培養系を確立した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] Yasuyoshi Sakai: "Production of fungal fructosyl amino acid oxidase useful for diabetic diagnosis in the peroxisome of Candida boidinii"FEBS Lett.. 459. 233-237 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "Alcohol oxidase hybrid oligomers formed in vivo and in vitro"Yeast. 15. 1223-1230 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Sakai: "Biotechnological application of cellular functions of the methylotrophic yeast"J. Mol. Catal. B : enzymatic. 6. 161-174 (1999)

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  • [文献書誌] Hiroya Yurimoto: "Regulation and evaluation of five methanol-inducible promoters in the methlotrophic yeast Candida boidinii"Biochim. Biophys. Acta. 1493. 56-63 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "A Methylotrophic pathway participates in pectin utilization by Candida boidinii"Appl. Environ. Microbiol. 66. 4253-4257 (2000)

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  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "Peroxisomal membrane protein Pmp47 is essential in the metabolism of middle-chain fatty acid in yeast peroxisomes and is associated with peroxisome proliferation"J. Biol. Chem.. 275. 3455-3461 (2000)

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  • [文献書誌] Hiroya Yurimoto: "Physiological role of the D-amino acid oxidase gene, DAO1, in carbon and nitrogen metabolism in the methylotrophic yeast Candida Boidinii"Yeast. 16. 1217-1227 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda: "Cloning and sequence analysis of the Candida boidinii ADE2 gene"Yeast. 16. 953-957 (2000)

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  • [文献書誌] Masanobu Nishikawa: "Primary structure and expression of peroxisomal acetylspermidine oxidase in the methylotrophic yeast Candida boidinii"FEBS Lett.. 476. 150-154 (2000)

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  • [文献書誌] Yasuyoshi Sakai: "Environmental response of yeast peroxisomes : Aspects of organelle assembly and degradation"Cell Biochem. Biophys.. 32. 51-61 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 由里本 博也: "メタノール資化性酵母による異種遺伝子発現"化学と生物. 38. 532-540 (2000)

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  • [文献書誌] 阪井 康能: "糖尿病診断に有効な微生物由来のフルクトシルアミノ酸オキシダーゼ-酵素の性質とメタノール酵母を用いる大量生産-"日本臨床化学会 九州支部会誌. 10. 58-72 (2000)

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  • [文献書誌] 阪井 康能: "異種タンパク質生産のための"細胞内輸送工学""生物工学会誌. 78. 397-401 (2000)

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  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "Analysis of alcohol-oxidase isozymes in gene-disrupted strains of the methylotrophic yeast Pichia methanolica"J. Biosci. Bioeng.. 91. 225-227 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroya Yurimoto: "Characterization and High-level production of D-amino acid oxidase in Cadida boidinii"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 65. 627-633 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirofumi Horiguchi: "Antioxidant system within yeast peroxisome : Biochemical and physiological characterization of CbPmp20 in the methylotrophic yeast Candida boidinii"J. Biol. Chem.. 276. 14279-14288 (2001)

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  • [文献書誌] Hirofumi Horiguchi: "Peroxisomal catalase in the methylotrophic yeast Candida Boidinii : Transport efficiency and metabolic significance"J. Bacteriol.. 183. 6372-6383 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda: "Construction of protease-deficient Candida boidinii strains useful for recombinant protein production : Cloning and disruption of proteinase A gene (PEP4) and proteinase B gene (PRB1)"Biosce. Biotechnol. Biochem.. 66. 628-631 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Skai: "Prodection of fungal fructosyl amino acid oxidase useful for diabetic diagnosis in the peroxisome of Candida boidinii"FEBS Lett.. 459. 233-237 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "Alcohol oxidase hybrid oligomers formed in vivo and in vitro"Yeast. 15. 1223-1230 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Sakai,: "Biotechnological application of cellular functions of the methylotrophic yeast"J. Mol. Catal. B : enzymatic. 6. 161-174 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroya Yurimoto: "Regulation aaid evaluation of five methanol-inducible promoters in the methylotogphic yeast Candida boidinil"Biochim. Biophys. Acta. 1493. 56-63 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "A methylotrophic pathway participates pectin utilization by Candida boidonii"Appl. Environ. Microbiol.. 66. 4253-4257 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "Peroxisomal membrane protein Pmp47 is essential in the metabolism of middle-chain fatty acid in yeast peroxisomes and is associated with peroxisome proliferation"J. Biol. Chem.. 275. 3455-3461 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroya Yurimoto: "Physiological role of the D-amino acid oxidase gene, DAO1, in carbon and nitrogen metabolism in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Yeast. 16. 1217-1227 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda: "Cloning and sequence analysis of the Candida boidinii ADE2 gene"Yeast. 16. 953-957 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masanobu Nishikawa: "Primary structure and expression of peroxisomal acetylspermicine oxidase in the methylotrophic yeast Candida boidinii"FEBS Lett. 476. 150-154 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Sakai: "Environmental response of yeast peroxisomes : Aspects of organelle assembly and degradation"Cell Biochem. Biophys.. 32. 51-61 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroya Yurimato: "Heterologous gene expression system in metfaylotrophic yeasts"Kagaku to Seibutsu. 38(in Japanese). 532-540 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Sakai: "Fructosyl amino acid oxidase useful for diabetic diagnoses ; chatacterization of the enzymes and their production in the methylotrophic yeast"Kyushu Journal of Clinical Chemistry. 10(in Japanese). 58-72 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Sakai: ""Intra-cellular sorting engineering"for heterologous protein production"Seibutsu Kougaku Kaishi. 78(in Japanese). 397-401 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoyuki Nakagawa: "Analysis of alcohol-oxidese isozymes in gene-disrupted strains of the methylotrophic yeast Pichia methanolica"J. Biosci. Bioeng.. 91. 225-227 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroya Yurimoto: "Characterization and high-level production of D-amino acid oxidase in Candida bodinii"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 65. 627-633 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirofumi Horiguchi: "Antioxidant system within yeast peroxisome : Biochemical and physiological characterization of CbPmp20 in the methylotrophic yeast Candida boidinii"J. Biol. Chem.. 276. 14279-14288 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirofumi Horiguchi: "Peroxisomal catalase in the methylotrophic yeast Candida boidinii ; Transport efficiency and metabolic significance"J. Bacteriol.. 183. 6372-6383 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda: "Construction of protease-deficient Candida boidinii strains useful for recombinant protein production ; Cloning and desruption of proteinase A gene (PEP4) and proteinase B gene (PRB1)"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 66. 628-631 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, T. et al.: "Analysis of Alcohol-Oxidase Isozymes in Gene-Disrupted Strains of the Methylotrophic Yeast Pichia methanolica"Journal of Bioscience and Bioengineering. 91・2. 225-227 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yurimoto, H. et al.: "Characterization and high-level production of D-amino acid oxidase in Candida boidinii"Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 65・3. 627-633 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Horiguchi, H. et al.: "Antioxidant System within Yeast Peroxisome : Biochemical and Physiological Characterization of CbPmp20 in the Methylotrophic Yeast Candida boidinii"Journal of Biological Chemistry. 276・17. 14279-14288 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Horiguchi, H. et al.: "Peroxisomal Catalase in the Methylotrophic Yeast Candida boidinii : Transport Efficiency and Metabolic Significance"Journal of Bacteriology. 183・21. 6372-6383 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Komeda, T. et al.: "Construction of protease-deficient Candida boidinii strains useful for recombinant protein production : Cloning and disruption of proteinase A gene (PEP4) and proteinase B gene (PRB1)"Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 66・3. 628-631 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kano, K., et al.: "Efficient production of recombinant bovine cathepsin C by high cell density culture of methylotrophic yeast Candida boidinii"J. Chem. Eng. Japan. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yurimoto et al.: "Regulation and evaluation of five methanol-inducible promoters in the methylotrophic yeast Candida boidinii."Biochim.Biophys.Acta. 1493(1-2). 56-63 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakagawa et al.: "A methylotrophic pathway participates in pectin utilization by Candida boidinii."Appl.Environ.Microbiol.. 66(10). 4253-4257 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishikawa et al.: "Primary structure and expression of peroxisomal acetylspermidine oxidase in the methylotrophic yeast Candida boidinii."FEBS Lett.. 476(3). 150-154 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Komeda et al.: "Cloning and sequence analysis of the Candida boidinii ADE2 gene."Yeast. 16(10). 953-957 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 由里本博也,阪井康能: "メタノール資化性酵母による異種遺伝子発現"化学と生物. 38(8). 533-540 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yurimoto et al.: "Characterization and high-level production of D-amino acid oxidase in Candida boidinii."Biosci.Biotechnol.Biochem.. 65(3). 627-633 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Biotechnological application of cellular functions of the methylotrophic yeast"J. Mol. Catalysis B: Enzymatic. 6. 161-173 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakagawa: "Alcohol oxidase hybrid oligomers formed in vivo and in vitro"Yeast. 15. 1223-1230 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakai: "Production of fungal fructosyl amino acid oxidase useful for diabetic diagnosis in the peroxisome of Candida boidinii"FEBS Lett.. 459. 233-237 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 由里本 博也: "メタノール資化性酵母による異種遺伝子発現"化学と生物. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 阪井 康能: "糖尿病診断に有効な微生物由来のフルクトシルアミノ酸オキシダーゼ ―酵素の性質とメタノール酵母を用いる大量生産―"日本臨床化学会 九州支部会誌. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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