白麹菌に特徴的なクエン酸高生産機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07362
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 佐賀大学 (2016-2017); 九州大学 (2015)
• 研究代表者: 後藤 正利 佐賀大学, 農学部, 教授 (90274521)
• 研究分担者: 小林 元太 佐賀大学, 農学部, 教授 (40291512)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: Aspergillus / 麹菌 / 有機酸生産 / 遺伝子破壊 / ゲノム / Aspergillus kawachii / クエン酸生産 / イタコン酸生産 / オミックス解析 / RNA-seq解析 / 有機酸発酵

研究成果の概要

本研究では、焼酎製造に用いられる白麹菌Aspergillus kawachiiを特徴づけている性質の一つであるクエン酸の特異的な高生産に関わる遺伝子の同定を目的とした。白麹菌の遺伝子破壊株の解析により、クエン酸とリンゴ酸の生産性に影響を及ぼす遺伝子を見出した。中でもミトコンドリア局在性リンゴ酸-クエン酸輸送体と推定される CtpAは、白麹菌のクエン酸の特異的な生産に関与していることが推察された。イタコン酸生産菌A. itaconicus cadA1遺伝子がcis-アコニット酸脱炭酸酵素であることを同定して、白麹菌に導入することで、白麹菌にイタコン酸生産能を新たに付与することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Marker recycling system using the <i>sC</i> gene in the white koji mold, <i>Aspergillus luchuensis</i> mut. <i>kawachii</i> (2016)
  • 著者名/発表者名: Kadooka, C, Onitsuka, S, Uzawa, M, Tashiro, S, Kajiwara, Y, Takashita, H, Okutsu, K, Yoshizaki, Y, Takamine, K, Goto, M, Tamaki, H, Futagami, T.
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 62 号: 3 ページ: 160-163
  • DOI: 10.2323/jgam.2016.01.001
  • NAID: 130005164750
  • ISSN: 0022-1260, 1349-8037
  • 査読あり
• [雑誌論文] 焼酎麹菌らしさを知り、さらに活用する (2016)
  • 著者名/発表者名: 後藤正利
  • 雑誌名: 温古知新 巻: 53 ページ: 43-49
  • NAID: 40020949902
• [雑誌論文] 焼酎製造に用いられる白麹菌のゲノム解析と育種基盤の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 二神泰基,後藤正利
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 74 ページ: 402-405
  • NAID: 40020960153
• [雑誌論文] Transcriptomic analysis of temperature responses of Aspergillus kawachii during barley koji production. (2015)
  • 著者名/発表者名: Futagami, T., Mori, K., Wada, S., Ida, H., Kajiwara, Y., Takashita, H., Tashiro, K., Yamada, O., Omori, T., Kuhara, S., and Goto, M.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 81 号: 4 ページ: 1353-1363
  • DOI: 10.1128/aem.03483-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Aspergillus itaconicusのcad遺伝子の同定と白麹菌のイタコン酸生産能の獲得 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野中咲希,久保真紀,二神泰基,高下秀春,小林元太,後藤正利
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会(名古屋)
• [学会発表] 白麹菌における推定クエン酸輸送体YhmAとCtpAの機能解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 門岡千尋、泉津弘佑、奥津果優、吉﨑由美子、髙峯和則、後藤正利、玉置尚徳、二神泰基.
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 白麹菌におけるミトコンドリア局在型クエン酸輸送体 CtpA と YhmA の機能解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 門岡千尋，泉津弘佑，奥津果優，吉﨑由美子，髙峯和則，後藤正利，玉置尚徳，二神泰基
  • 学会等名: 第１７回糸状菌分子生物学コンファレンス(佐賀市)
• [学会発表] ゲノム情報をもとに焼酎麹菌らしさを 明らかにする (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤正利
  • 学会等名: 単式蒸留焼酎業伝統技術継承発展勉強会
  • 招待講演
• [学会発表] 麹菌の魅力と産業利用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤正利
  • 学会等名: 九州醤油醸造協会技術部会講演会
  • 発表場所: 福岡商工会議所
  • 招待講演
• [学会発表] 白麹菌 Aspergillus kawachii における推定クエン酸輸送体 CtpA と YhmA の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 門岡千尋，泉津弘佑，奥津果優，吉﨑由美子，高峯和則，後藤正利，玉置尚徳，二神泰基
  • 学会等名: 第16回糸状菌コンファレンス
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2016-11-17
• [学会発表] 大分から世界へ～麹菌と最新バイオテクノロジーのお話～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 後藤正利
  • 学会等名: 日本農芸化学会サイエンスカフェ
  • 発表場所: 大分県日田市
  • 年月日: 2016-02-06
  • 招待講演
• [学会発表] 焼酎麹菌らしさを探るオミックス研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤正利
  • 学会等名: 清酒酵母・麹研究会
  • 発表場所: 東京都北区
  • 年月日: 2015-10-05
  • 招待講演
• [学会発表] 焼酎麹菌らしさを探り、産業利用する (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤正利
  • 学会等名: 第２５回西日本食品産業創造展セミナー
  • 発表場所: 福岡市マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2015-05-20
  • 招待講演
• [図書] 食と微生物の事典 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北本勝ひこ、春田伸、丸山潤一、後藤慶一、尾花望、斉藤勝晴
  • 総ページ数: 512
  • 出版者: 朝倉書店
  • ISBN: 9784254431216
• [備考] 佐賀大学農学部生命機能科学科生命化学講座応用微生物学分野
  • URL: http://www.ag.saga-u.ac.jp/japanese/microbiology/microbiology.html
• [備考] 佐賀大学農学部 生命機能科学科 生命化学講座 応用微生物学分野
  • URL: http://www.ag.saga-u.ac.jp/japanese/microbiology/microbiology.html