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分裂酵母のオルガネラ輸送シグナルを用いた異種タンパク質生産システムの構築と実用化

研究課題

研究課題/領域番号 12556061
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 応用分子細胞生物学
研究機関香川大学

研究代表者

竹川 薫  香川大学, 農学部, 教授 (50197282)

研究分担者 浜 裕子  旭硝子, 中央研究所, 首席研究員
木村 義雄  香川大学, 農学部, 助教授 (10243750)
阪井 康能  京都大学, 農学研究科, 助教授 (60202082)
浜 祐子  旭硝子, 中央研究所, 首席研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2002年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2001年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2000年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード分裂酵母 / 異種タンパク質 / オルガネラ / 輸送シグナル / 糖タンパク質 / 物質生産
研究概要

分裂酵母の異種タンパク質発現系を構築するために以下の成果を得た。
(1)これまで使用されてきたウラシルやロイシンの分裂酵母栄養要求性マーカーの他に新たにリジン、アルギニン、アデニンなど複数の栄養要求性を保持した分裂酵母株を構築することができた。
(2)分裂酵母のイオントランスポーターであるpmr1遺伝子を破壊した株を作成し、本破壊株が分裂酵母のN-結合型糖鎖のみならず、O-結合型糖鎖の付加にも欠損を示すことを明らかにした。また旭硝子の浜博士(分担者)との共同研究により、異種タンパク質をpmr1破壊株を用いて生産させたところ、実際に分泌生産が向上することが認められた。
(3)分裂酵母のO-結合型糖鎖の付加に関与するマンノーヌ転移酵素遺伝子を3つ同定した。これらの遺伝子破壊株が胞子形成欠損や温度感受性など様々な表現型を示すことを明らかにした。また実際に細胞表層のO-結合型糖鎖の組成が野生株と異なっていることを確認した。
(4)分裂酵母の液胞局在ATPアーゼの欠損株を取得した。本破壊株は液胞の酸性化に欠損を示し、液胞タンパク質輸送やエンドサイトーシスなどめ細胞内タンパク質輸送経路に欠損を示すことを明らかにした。
(5)分裂酵母の全ゲノムから出芽酵母の液胞タンパク質輸送に関与するVPS遺伝子と相同性の高い遺伝子を同定して、これらの遺伝子破壊株を50以上作成した。またこれらの破壊株で液胞タンパク質が細胞表層へとミスソートしていることを確認した。阪井(分担者)らはCandida属酵母の主要なプロテアーゼであるプロテアーゼAとBを破壊した株を構築し、これらの株で異種タンパク質を生産した場合にはタンパク質の分解を抑えて生産性の向上が認められることを明らかにした。また高等動物のプロテアーゼであるカテプシンCを生産させてその細胞内局在などを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Kaoru Takegawa 他: "Expression and characterization of Schizosaccharomyces pombe vacuolar carboxypeptidase Y in Saccharomyces cerevisiae"Curr.Genet.. 42. 252-259 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoko Iwaki 他: "Characterization of vps33+, a gene required for vacuolar biogenesis and protein sorting in Schizosaccharomyces pombe"Yeast. 20(In press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Kimura 他: "Myxococcus xanthus mokA encodes a histidine kinase-response regulator hybrid sensor required for development and osmotic tolerance"J.Bacteriol.. 183. 1140-1146 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda 他: "Production of active bovine cathepsin C (dipeptidyl aminopeptidase I) in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Appl.Microbiol.Biotechnol.. 59. 252-258 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bumjun Lee 他: "Physiological role of the glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Microbiology. 148. 2697-2704 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsushi Isoai 他: "Production of D-amino acid oxidase (DAO) of Trigonopsis variabilis in Schizosaccharomyces pombe and the characterization of biocatalysts prepared with recombinant cells"Biotechnol.Bioeng.. 80. 207-217 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoko Iwaki et al.: "Characterization of vps33+, a gene required for vacuolar biogenesis and protein sorting in Schizosaccharomyces pombe"Yeast. 20, in press. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Takegawa et al.: "Heterologous expression and characterization of Schizosaccharomyces pombe vacuolar carboxypeptidase Y in Saccharomyces cerevisiae"Curr. Genet.. 42. 252-259 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshi Kimura et al.: "Myxococcus xanthus mokA encodes a histidine kinase-response regulator hybrid sensor required for development and osmotic tolerance"J. Bacteriol. 183. 1140-1146 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda et al.: "Production of active bovine cathepsin C (dipeptidyl aminopepetidase I) in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Appl. Microbiol. Biotechnol.. 59. 252-258 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bumjun Lee et al.: "Physiological role of the glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Microbiology. 148. 2697-2704 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Atsushi Isoai et al.: "Production of D-amino acid oxidase (DAO) of Trigonopsis variabilis in Schizosaccharomyces pombe and the characterization of biocatalysts prepared with recombinant cells"Bioechnol. Bioeng.. 80. 207-217 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Takegawa他: "Expression and characterization of Schizosaccharomyces pombe vacuolar carboxypeptidase Y in Saccharomyces cerevisiae"Curr. Genet.. 42. 252-259 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masayuki Onishi他: "Role of phosphatidylinositol 3-phosphate in formation of forespore membrane in Schizosaccharomyces pombe"Yeast. 20. 193-206 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hong Cheng他: "Role of the Rab GTP-Binding Protein Ypt3 in the Fission Yeast Exocytic Pathway, and Its Connection to Calcineurin Function"Mol. Biol. Cell. 13. 2963-2976 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda他: "Production of active bovine cathepsin C (dipeptidyl aminopeptidase I) in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Appl. Microbiol. Biotechnol.. 59. 252-258 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihiro Komeda他: "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)"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 66. 628-631 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Bumjun Lee他: "Physiological role of the glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Microbiology. 148. 2697-2704 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Naotaka Tanaka, 他: "Functional Characterization of Gms 1p/UDP-Galactose Transporter in Schizosaccharomyces pombe"Yeast. 18・8. 745-757 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naotaka Tanaka, 他: "Characterization of a Schizosaccharomyces pombe Mutant Deficient in UDP-Galactose Transport Activity"Yeast. 18・10. 903-914 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naotaka Tanaka, 他: "Biosynthetic pathway and physiological role of galactose-containing oligosaccharides in fission yeast Schizosaccharomyces pombe"Trends Glycosci. Glycotechnol. 13・73. 519-532 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi Horiguchi, 他: "Antioxidant system within yeast peroxisome : Biochemical and physiological characterization of CbPmp20 in the methylotrophic yeast Candida boidinii"J. Biol. Chem.. 276・17. 14279-14288 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi Horiguchi, 他: "Peroxisomal catalase in the methylotrophic yeast Candida boidinii. Transport efficiency and metabolic significance"J. Bacteriol. 183・21. 6372-6383 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Mukaiyama, 他: "Paz2 and 13 other PAZ gene products regulate vacuolar engulfment of peroxisomes during micropexophagy"Genes Cells. 7・1. 75-90 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroya Yurimoto 他: "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] 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・9. 397-401 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshio Kimura 他: "Myxococcus xanthus mokA encodes a hybrid sensor required for development and osmotic torelance. "J.Bacteriol.. 183.4. 1140-1146 (2001)

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

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Naotaka Tanaka 他: "Functional Characterization of Gms1p/UDP-Galactose Transporter in Schizosaccharomyces pombe."Yeast. 18(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Naotaka Tanaka 他: "Characterization of a Schizosaccharomyces pombe Mutant Deficient in UDP-Galactose Transport Activity."Yeast. 18(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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