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優先的・選択的翻訳の分子機構の解析と醸造・発酵分野における有用性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 17H03795
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
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

井沢 真吾  京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 准教授 (10273517)

研究分担者 渡辺 大輔  京都大学, 農学研究科, 准教授 (30527148)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード優先的翻訳 / 高濃度エタノールストレス / 翻訳抑制ストレス / 翻訳制御 / 発酵・醸造 / RNA結合タンパク質 / 酵母 / BTN2 / 醸造 / ストレス
研究成果の概要

高濃度エタノールストレス下での優先的翻訳機構について解析を進め、BTN2の優先的翻訳にRbp26などのRNA結合タンパク質が不可欠であることを見出した。また、高濃度エタノールストレス下でRbp26に結合するmRNAを解析し、BTN2と同様に優先的に翻訳される遺伝子を新たに同定した。さらに、優先的に翻訳される遺伝子がストレス処理時間とともに変動することを見出した。Rbp26に結合するmRNAを分析することで優先的に翻訳される遺伝子を効率的に同定することや経時的な変動を把握することが可能であり、高濃度エタノールストレス下での遺伝子発現に関して有効な解析手法が確立できたと考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、翻訳抑制ストレス下(高濃度エタノールストレス下)で優先的・選択的に酵母の遺伝子(mRNA)が翻訳される際に、特定のRNA結合タンパク質が重要な役割を担うことを初めて明らかにした。また、このRNA結合タンパク質に結合するmRNAの分析を通じて、優先的に翻訳される遺伝子の効率的な同定を可能にする方法を新しく提示した。本研究の成果は、翻訳が強く抑制される日本酒やワインの醸造過程終盤の酵母の生理、とりわけストレスに対する対処能力を解明するうえで有力な手段及び情報を提供するものである。

報告書

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

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Btn2 is involved in the clearance of denatured proteins caused by severe ethanol stress in Saccharomyces cerevisiae.2019

    • 著者名/発表者名
      S. Kato, M. Yoshida, and S. Izawa
    • 雑誌名

      FEMS Yeast Res.

      巻: 19 号: 8

    • DOI

      10.1093/femsyr/foz079

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Xylene causes oxidative stress and pronounced translation repression in Saccharomyces cerevisiae.2019

    • 著者名/発表者名
      N. Yoshimoto, T. Kawai, M. Yoshida, and S. Izawa
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 128 号: 6 ページ: 697-703

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.05.016

    • NAID

      40022099983

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferrous chloride and ferrous sulfate improve the fungicidal efficacy of cold atmospheric argon plasma on melanized Aureobasidium pullulans.2019

    • 著者名/発表者名
      S. Fukuda, Y. Kawasaki, and S. Izawa
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 128 号: 1 ページ: 28-32

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.12.008

    • NAID

      40021953969

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 長期高濃度エタノールストレスで生じる酵母の小型セプチンリング.2019

    • 著者名/発表者名
      穂本聖奈、井沢真吾
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 77 ページ: 233-235

    • NAID

      40021932051

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] The VFH1 (YLL056C) promoter is vanillin-inducible and enables mRNA translation despite pronounced translation repression caused by severe vanillin stress in Saccharomyces cerevisiae2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Trinh Thi My、Ishida Yoko、Kato Sae、Iwaki Aya、Izawa Shingo
    • 雑誌名

      Yeast

      巻: 35 号: 7 ページ: 465-475

    • DOI

      10.1002/yea.3313

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Persistent actin depolarization caused by ethanol induces the formation of multiple small cortical septin rings in yeast.2018

    • 著者名/発表者名
      S. Homoto, and S. Izawa
    • 雑誌名

      J. Cell Sci.

      巻: 131 号: 15

    • DOI

      10.1242/jcs.217091

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein synthesis of Btn2 under pronounced translation repression during the process of alcoholic fermentation and wine-making in yeast.2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kato, Y. Yamauchi, and S. Izawa
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      巻: 102 号: 22 ページ: 9669-9677

    • DOI

      10.1007/s00253-018-9313-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nutrient signaling via the TORC1-greatwall-PP2AB55δ pathway is responsible for the high initial rates of alcoholic fermentation in sake yeast strains of Saccharomyces cerevisiae.2018

    • 著者名/発表者名
      D. Watanabe, T. Kajihara, Y. Sugimoto, K. Takagi, M. Mizuno, Y. Zhou, J. Chen, K. Takeda, H. Tatebe, K. Shiozaki, N. Nakazawa, S. Izawa, T. Akao, H. Shimoi, T. Maeda, and H. Takagi
    • 雑誌名

      Appl. Environ. Microbiol.

      巻: 85 号: 1

    • DOI

      10.1128/aem.02083-18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acetic acid causes endoplasmic reticulum stress and induces the unfolded protein response in Saccharomyces cerevisiae.2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kawazoe, Y. Kimata, and S. Izawa
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 8 ページ: 1192-1192

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.01192

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The yeast ADH7 promoter enables gene expression under pronounced translation repression caused by the combined stress of vanillin, furfural, and 5-hydroxymethylfurfural2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishida, T. T. M. Nguyen, S. Izawa
    • 雑誌名

      J. Biotechnol.

      巻: in press ページ: 65-72

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2017.04.024

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高濃度エタノールストレスによる酵母タンパク質の変性とプロテオスタシスにおけるBtn2の関与2019

    • 著者名/発表者名
      加藤沙枝・井澤真吾
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機溶媒に対する酵母の応答 キシレンによる酸化的ストレスと翻訳抑制の惹起2019

    • 著者名/発表者名
      河合孝朗, 芳本奈々, 吉田雅偲, 井沢真吾
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度エタノールストレス下のプロテオスタシスと適応誘導機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田雅偲・加藤沙枝・井沢真吾
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度エタノールストレスによるRsp6A/6Bの脱リン酸化とTORC1の関与2019

    • 著者名/発表者名
      石川優・井沢真吾
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度エタノールストレス下におけるBTN2の優先的発現機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      福田志津・石田陽子・井沢真吾
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧低温プラズマによる効率的殺菌法の開発-高いストレス耐性を持つメラニン産生真菌に対する効果-2019

    • 著者名/発表者名
      福田志津・川﨑祐子・井沢真吾
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧低温プラズマによる効率的殺菌法の開発ー高いストレス耐性を持つメラニン産生真菌に対する効果ー2019

    • 著者名/発表者名
      福田志津・川﨑祐子・井沢真吾
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度エタノールストレスによる酵母タンパク質の変性とプロテオスタシスにおけるBtn2の関与2019

    • 著者名/発表者名
      加藤沙枝、井沢真吾
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酵母の生き残り戦略~高濃度エタノールストレス下での翻訳抑制と優先的な翻訳~2018

    • 著者名/発表者名
      井沢真吾
    • 学会等名
      第22回酵母合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高濃度バニリンによる翻訳抑制下でも優先的に翻訳される新規酵母遺伝子VFH1の解析とそのプロモーターの活用2018

    • 著者名/発表者名
      Trinh TM Nguyen ・ 井沢 真吾
    • 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] 高濃度エタノールストレスで生じる変性タンパク質の処理におけるBTN2の役割2018

    • 著者名/発表者名
      白木千夏・加藤沙枝・井沢真吾
    • 学会等名
      第51回遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高濃度エタノールストレス下でのタンパク質品質管理とBtn2の寄与2018

    • 著者名/発表者名
      加藤沙枝、白木千夏、井沢真吾
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒酵母Aureobasidium pullulansのメラニンを介したストレス耐性化と大気圧低温プラズマによる効率的殺菌法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      福田志津・川﨑祐子・井沢真吾
    • 学会等名
      第51回遺伝学フォーラム研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 醸造過程終盤における酵母の生き残り戦略2018

    • 著者名/発表者名
      井沢真吾
    • 学会等名
      日本生物工学会第112回醗酵学懇話会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 長期および複合ストレスに対する酵母の応答と適応2017

    • 著者名/発表者名
      井沢真吾
    • 学会等名
      第20回 真核微生物交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 翻訳抑制ストレス下でも発現する酵母遺伝子の解析とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      井沢真吾
    • 学会等名
      平成29年度 清酒酵母・麹研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Applied RNA Bioscience2018

    • 著者名/発表者名
      various authors. ed. S. Masuda and S. Izawa
    • 総ページ数
      286
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811083716
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 京都工芸繊維大学 応用生物学部門 微生物工学研究室 酵母グループ 研究内容

    • URL

      https://kityeast.wixsite.com/kit-yeast-group/study

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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