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転写因子の機能解析から探るアスペルギルス属カビのアミラーゼ生産制御機構の多様性

研究課題

研究課題/領域番号 16H04894
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
研究機関東北大学

研究代表者

五味 勝也  東北大学, 農学研究科, 教授 (60302197)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード遺伝子発現制御 / コウジカビ / アミラーゼ生産 / 転写因子 / 固体培養 / シスエレメント / 麹菌 / トランスポーター / シグナル伝達 / 糸状菌 / 菌類 / 応用微生物 / 遺伝子 / 酵素 / ゲノム / 遺伝子発現 / センサー
研究成果の概要

麹菌ではマルトースが細胞内に取り込まれた後に変換されたイソマルトースがAmyR活性化に関与するが、黒麹菌とAspergillus nidulansでは細胞外でイソマルトースに変換されてAmyR活性化が起こるという制御機構の違いがあることが明らかとなった。黒麹菌では耐酸性α-アミラーゼはAmyR制御下にあるがFlbCの制御を受けないこと、麹菌α-アミラーゼのオーソログである非耐酸性α-アミラーゼは構成的に生産されAmyRとは異なる制御を受けていることが分かった。転写因子FlbCが結合するシスエレメントをゲルシフトアッセイにより同定することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アミラーゼの生産制御に関与する転写因子AmyRの活性化機構や固体培養特異的な発現を制御する転写因子FlbCの解析から、同じアスペルギルスに属する糸状菌でもアミラーゼ生産制御機構に似たところはあるものの、異なる分子機構を有していることが明らかになってきた。本研究成果により、学術モデルから産業利用されるアスペルギルスまでをカバーしたアミラーゼ生産制御機構の全容が明らかになるだけでなく、他の糸状菌における有用分解酵素の生産制御機構解明への道を開くことにつながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Regulatory mechanisms for amylolytic gene expression in the koji mold Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 83 号: 8 ページ: 1385-1401

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1625265

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本酒や醤油醸造で必要とされる麹菌酵素の生産制御機構の謎に迫る2019

    • 著者名/発表者名
      五味勝也
    • 雑誌名

      醤油の研究と技術

      巻: 45 ページ: 5-12

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Increased production of biomass-degrading enzymes by double deletion of creA and creB genes involved in carbon catabolite repression in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Ichinose Sakurako、Tanaka Mizuki、Shintani Takahiro、Gomi Katsuya
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 125 号: 2 ページ: 141-147

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.08.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear export-dependent degradation of the carbon catabolite repressor CreA is regulated by a region located near the C-terminus in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Mizuki、Ichinose Sakurako、Shintani Takahiro、Gomi Katsuya
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 110 号: 2 ページ: 176-190

    • DOI

      10.1111/mmi.14072

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaperone complex formation of the transcription factor MalR involved in maltose utilization and amylolytic enzyme production in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Konno, K. Suzuki, M. Tanaka, T. Shintani, K. Gomi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 号: 5 ページ: 827-835

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1447359

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 黒麹菌Aspergillus luchuensisにおける転写因子AmyRの活性化機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 渡部 昭, 水谷 治, 山田 修, 五味 勝也
    • 学会等名
      2020 年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 固体培養特異的発現に関与する転写因子FlbCの麹菌バイオマス分解酵素遺伝子発現への影響2020

    • 著者名/発表者名
      大沼 司,荒井 啓,藤田 翔貴,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      2020 年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Expression profiles of amylolytic genes in the black koji-mold Aspergillus luchuensis2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Hashimoto, Hiraku Arai, Osamu Mizutani, Osamu Yamada, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi
    • 学会等名
      17th International Aspergillus Meeting (Asperfest17)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How the koji mold Aspergillus!oryzae produces amylolytic enzymes?2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi
    • 学会等名
      17th International Aspergillus Meeting (Asperfest17)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Expression profiles of amylolytic genes in the black koji-mold Aspergillus luchuensis2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Hashimoto, Hiraku Arai, Osamu Mizutani, Osamu Yamada, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi
    • 学会等名
      15th European Conference on Fungal Genetics (ECFG15)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 麹菌の固体培養特異的発現を示す遺伝子の転写制御に関与する転写因子FlbCの細胞内局在と翻訳後修飾2019

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓,田中 瑞己,吉村 緑,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      2019 年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒麹菌Aspergillus luchuensis における転写因子AmyRの活性化機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 渡部 昭, 水谷 治, 山田 修, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第19回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The 20 amino acid region located near the C-terminus of carbon catabolite regulator CreA is critical for rapid degradation of CreA in Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Tanaka, Sakurako Ichinose, Yasumasa Kawarasaki, Takahiro Shintani, and Katsuya Gomi
    • 学会等名
      30th Fungal Genetics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement of hydrolytic enzyme production by deleting the regulatory machinery of carbon catabolite repression in the koji-mold Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi
    • 学会等名
      14th Asian Congress on Biotechnology (ACB2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improved enzyme production by knockout mutants for carbon catabolite repression machineries in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi, Sakurako Ichinose, Mizuki Tanaka
    • 学会等名
      KMB2018-45th Annual Meeting and International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 麹菌のカーボンカタボライト抑制転写因子CreAによる液体培養時の菌糸形態の制御2018

    • 著者名/発表者名
      一瀬 桜子、田中 瑞己、新谷 尚弘、五味 勝也
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌における環境ストレス応答性MAP キナーゼ経路のglaB 遺伝子発現への関与2018

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓, 田中 瑞己, 吉村 緑, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第70回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒麹菌Aspergillus luchuensis におけるアミラーゼ遺伝子の発現制御機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 荒井 啓, 水谷 治, 山田 修, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第70回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌の転写因子 FlbC の細胞内局在と翻訳後修飾における解析2018

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓,田中 瑞己,吉村 緑,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒麹菌 Aspergillus luchuensis における2種類の α-アミラーゼの発現制御機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 荒井 啓, 水谷 治, 山田 修, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌の固体培養における転写因子FlbCのプロテアーゼ遺伝子の発現制御への関与2017

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓,田中 瑞己,吉村 緑,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      第69回(2017年度)日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌における環境ストレス応答性MAPキナーゼのglaB遺伝子発現への関与2017

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓,田中 瑞己,吉村 緑,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌のアミラーゼ生産制御機構~日本酒造りに必須なデンプン分解酵素を麹菌はどのように生産するのか? ~2017

    • 著者名/発表者名
      五味 勝也
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会東北支部会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The transcription factor, FlbC, responsible for the transcriptional regulation of Aspergillus oryzae glucoamylase and protease genes specifically expressed in solid-state culture2017

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Arai, Mizuki Tanaka, Midori Yoshimura, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi
    • 学会等名
      IUMS2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 麹菌のアミラーゼ生産に関与する転写因子MalRの核局在シグナル変異体の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      今野 友維、鈴木 空太、田中 瑞己、新谷 尚弘、五味 勝也
    • 学会等名
      第68回 日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The transcription factor, FlbC, responsible for the transcriptional regulation of Aspergillus oryzae glucoamylase and protease genes specifically expressed in solid-state culture2016

    • 著者名/発表者名
      五味勝也
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Current Issues in Food Chemistry and Biotechnology
    • 発表場所
      Pyeongchang Campus, Soeul National University, Pyeongchang, Korea
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FlbC is involved in transcriptional regulation of Aspergillus oryzae glucoamylase and protease genes specifically expressed in solid-state culture2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M., Yoshimura, M., Ogawa, M., Koyama, Y., Shintani, T., and Gomi, K.
    • 学会等名
      The 13th International Aspergillus Meeting
    • 発表場所
      EUROSITES La Chapelle, Paris, France
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FlbC is involved in transcriptional regulation of Aspergillus oryzae glucoamylase and protease genes specifically expressed in solid-state culture2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M., Yoshimura, M., Ogawa, M., Koyama, Y., Shintani, T., and Gomi, K.
    • 学会等名
      13th European Conference on Fungal Genetics (ECFG13)
    • 発表場所
      La Cite des Sciences et de l'Industrie, Paris, France
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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