RNAi法等によるシイタケ・ラッカーゼの生理的機能及び遺伝子発現メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15K07807
• 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: 環境農学(含ランドスケープ科学)
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 佐藤 利次 北見工業大学, 工学部, 准教授 (00390881)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: ラッカーゼ / シイタケ / 遺伝子発現抑制 / デュアルプロモータ型RNAiベクター / リアルタイムPCR / RNAi / 形質転換 / リファレンス遺伝子 / ウエスタン解析 / RT-PCR / 遺伝子発現メカニズム

研究成果の概要

シイタケのラッカーゼ(Lcc)は産業的に有用な酵素で14個以上の遺伝子が確認されているが、その機能や発現制御メカニズムは不明である。本研究では、シイタケLcc遺伝子の発現制御メカニズムの解明を目的に、デュアルプロモータ型のRNAiベクターpChGaS-cL1を用いた分泌型Lcc1の発現抑制を行った。その結果、RNAiベクターpChGaS-cL1の導入により、宿主株で最も高い発現を示すlcc1が抑制され、宿主株ではほとんど発現していないLcc5が発現することが明らかとなった。組換え体によっては、lcc1の発現に差があったが、lcc5は全ての組換え体で発現が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラッカーゼ(Lcc)は産業上有用な酵素であるが、安全と考えられるシイタケなどの食用担子菌による大量生産システムは確立されていない。それを実現するためには、Lcc の発現メカニズムの解明が不可欠であるが、シイタケに関しては、ほとんどわかっていない。今回独自に作成したデュアルプロモータ型 RNAiベクターを用いて、シイタケの分泌型Lccであるlcc1遺伝子の発現抑制によって、新規にLcc5が発現してくることが明らかとなった。この結果は、さらにその解析を進めていくことによって、シイタケLccの高発現系確立のための基礎的知見として有用である。

研究成果

• [雑誌論文] Overexpression of the laccase gene, lcc1, in Lentinula edodes using the pChG vector (2019)
  • 著者名/発表者名: Sato Toshitsugu、Suzuki Yuumi、Naito Masayoshi、Minami Aika、Suzuki Naoyuki、Yaegashi Kaori、Hirano Tatsuya
  • 雑誌名: Mycoscience 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 246-249
  • DOI: 10.1016/j.myc.2019.02.004
  • NAID: 40021955279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression and repression of the tyrosinase gene in Lentinula edodes using?the pChG vector (2019)
  • 著者名/発表者名: Sato Toshitsugu、Takahashi Machiko、Hasegawa Junji、Watanabe Hisayuki
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2018.12.013
  • NAID: 40021953855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterologous expression of the Pleurotus ostreatus MnP3 gene by the laccase gene promoter in Lentinula edodes (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato Toshitsugu, Irie Toshikazu, Yoshino Fumihiko
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 81 号: 8 ページ: 1553-1556
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1332977
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterologous expression of the Pleurotus ostreatus MnP3 gene by the laccase gene promoter in Lentinula edodes (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshitsugu Sato, Toshikazu Irie, Fumihiko Yoshino
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [学会発表] シイタケにおけるデュアルプロモーター型RNAiベクターの解析とexp1遺伝子発現抑制株の造成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大畑早弥香、佐藤利次、吉田一生、但野健太、森篤生、橋本侑香、沢目洋史
  • 学会等名: 第１２回オホーツク医学大会
• [学会発表] 食用担子菌発酵ダイズのポリフェノール成分の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 福士涼介、佐藤利次、富井さや香、高橋佑生、楊立風、山岸喬、新井博文
  • 学会等名: 第１２回オホーツク医学大会
• [学会発表] シイタケ・ラッカーゼをめぐる研究 -栽培廃液から遺伝子まで－ (2019)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 利次
  • 学会等名: 第69回日本木材学会大会（函館大会）・研究会（バイオマス変換研究会、きのこ研究会、及び抽出成分利用研究会の合同講演会）
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular breeding of anticancer polysaccharide lentinan high content Lentinula edodes (Shiitake mushroom) (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshitsugu Sato
  • 学会等名: 2018年 韓日 共同シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Bioremediation by cultivation waste water of Lentinula edodes (Shiitake mushroom) and molecular breeding of L. edodes (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshitsugu Sato
  • 学会等名: 2018 China (Jinan) Mushroom Processing Technology International Convention
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] pLC-hph導入シイタケ組換え株のラッカーゼ発現の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤優希、山形明史、佐藤利次
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 新規RNAiベクターを導入したシイタケ形質転換体のラッカーゼの発現 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉田一生、但野健太、佐藤利次
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 食用担子菌ヒラタケのセルロース分解助長因子エクスパンシン様遺伝子Poexp5の単離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本間靖隆、佐々木優太、菅原大希、猪股希、佐藤利次
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-27
• [備考] 北見工業大学・研究者総覧・佐藤利次
  • URL: http://hanadasearch.office.kitami-it.ac.jp/searchja/show/id/1196