酵母のアセチル化酵素Mpr1による抗酸化機構の解明と有用酵母の育種への応用

• 研究課題/領域番号: 18380062
• 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: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 高木 博史 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (50275088)
• 研究分担者: 日び 隆雄 (日〓 隆雄) 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (00285181)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 16,720千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 2,220千円); 2008年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2007年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2006年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
• キーワード: 酵母 / アセチルトランスフェラーゼ / 酸化ストレス / プロリン代謝 / 活性酸素種 / エタノールストレス

研究概要

酵母に見出した「アセチル化酵素Mpr1」について、抗酸化機構の解明と高機能型酵素の創製に取り組んだ.その結果、プロリン代謝中間体が酸化ストレス下でのMpr1の基質であること、Mpr1を介した新規アルギニン経路が存在することなどを明らかにし、抗酸化機構の全容の解明につながる多くの重要な知見を得た. また、触媒活性や安定性を高めた変異型Mpr1を取得し、これらを発現する酵母では酸化ストレス耐性が大幅に向上することが示された.

研究成果

• [雑誌論文] Crystallization and preliminary crystallographic analysis on N-acetyltransferase Mpr1 from Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • 著者名/発表者名: Takao Hibi, Hiromi Yamamoto, GenichiNakamura, Hiroshi Takagi
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section F-Structural Biology and Crystallization Communications F65 ページ: 169-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of the yeast antioxidant enzyme Mpr1 for enhanced activity and stability (2009)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Iinoya, Tetsuya Kotani, Yu Sasano, Hiroshi Takagi
  • 雑誌名: Biotechnology and Bioengineering 103 ページ: 341-352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary crystallographic analysis on N-acetyltransferase Mpr1 from Saccharomyces cerevisiae (2009)
  • 著者名/発表者名: Takao Hibi
  • 雑誌名: Acta Crystallographica F65 ページ: 169-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of the yeast antioxidant enzyme Mprl for enhanced activity and stability (2009)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Iinoya
  • 雑誌名: Biotechnology and Bioengineering (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] エタノールから酵母を守る新しいアセチル化酵素Mpr1 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木博史
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 66 ページ: 75-77
  • NAID: 10024745259
• [雑誌論文] Identification of amino acid residues essential for the yeast N-acetyltransferase Mpr1 activity by site-directed mutagenesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kotani, Hiroshi Takagi
  • 雑誌名: FEMS Yeast Research 8 ページ: 19-28
• [雑誌論文] 遺伝子組換え技術を利用した酵母の改良 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木博史
  • 雑誌名: 食品と技術 449 ページ: 19-28
• [雑誌論文] Identification of amino acid residues essential for the yeast N-acetyltransferase Mpr1 activity by site-directed mutagenesis (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kotani and H. Takagi
  • 雑誌名: FEMS Yeast Research (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Acetyltransferase Mpr1 confers ethanol tolerance on Saccharomyces cerevisiae by reducing reactive oxygen species (2007)
  • 著者名/発表者名: Xiaoyi Du, Hiroshi Takagi
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 75 ページ: 1343-1351
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Acetyltransferase Mpr1 confers ethanol tolerance on Saccharomyces cerevisiae by reducing reactive oxygen species (2007)
  • 著者名/発表者名: X. Du and H. Takagi
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 75 ページ: 1343-1351
  • 査読あり
• [学会発表] 酵母由来N-アセチルトランスフェラーゼMprlの基質特異性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本弘美, 口鼻隆雄, 高木博史
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 酵母由来N-アセチルトランスフェラーゼMpr1の基質特異性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本弘美, 日〓隆雄, 高木博史
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 出芽酵母N-アセチルトランスフェラーゼMpr1による新しい抗酸化機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村明, 笹野佑, 小谷哲也, 大津厳生, 高木博史
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] 出芽酵母N-アセチルトランスフェラーゼMprlによる新しい抗酸化機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村明, 笹野佑, 小谷哲也, 大津厳生, 高木博史
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] 酵母アセチルトランスフェラーゼMpr1が触媒する新規なアルギニン合成経路 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小谷哲也, 西村明, 笹野佑, 高木博史
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第41回研究報告会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 酵母アセチルトランスフェラーゼMprlが触媒する新規なアルギニン合成経路 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小谷哲也, 西村明, 笹野佑, 高木博史
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第41回研究報告会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Enhancement of antioxidant activity of N-acetyltranseferase Mpr1 by random mutagenesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Iinoya, Tetsuya Kotani, Hiroshi Takagi
  • 学会等名: 2008 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • 発表場所: トロント
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] Enhancement of antioxidant activity of N-acetyltranseferase Mpr1 by randommutagenesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Iinoya, . Tetsuya Kotani, Hiroshi Takagi
  • 学会等名: 2008 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • 発表場所: トロント
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] 酵母由来アセチルトランスフェラーゼMpr1のX線結晶構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 日〓隆雄, 五十嵐弘子, 山本弘美, 高木博史
  • 学会等名: 日本農芸化学会2008年度大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 酵母由来アセチルトランスフェラーゼMpr1のX線結晶構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 日〓隆雄, 五十嵐弘子, 山本弘美, 高木博史
  • 学会等名: 日本農芸化学会2008年度大会
  • 発表場所: 名城大学(名古屋)
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 酵母アセチルトランスフェラーゼMpr1の活性に重要なアミノ酸残基の同定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小谷哲也, 高木博史
  • 学会等名: 2007年度日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] 酵母アセチルトランスフェラーゼMpr1の活性に重要なアミノ酸残基の同定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小谷哲也, 高木博史
  • 学会等名: 2007年度日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2007-09-26
• [備考]
  • URL: http://bsw3.naist.jp/takagi/takagi-j.html
• [産業財産権] ドライイースト製造用組成物 (2009)
  • 発明者名: 高木博史、笹野佑
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 2009-031277
  • 出願年月日: 2009-02-13
• [産業財産権] ドライイースト製造用組成物 (2009)
  • 発明者名: 高木博史, 笹野佑
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 2009-031277
  • 出願年月日: 2009-02-13
• [産業財産権] 変異型アセチルトランスフェラーゼMpr1 (2007)
  • 発明者名: 高木博史
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 出願年月日: 2007-07-14
  • 取得年月日: 2007-02-27
• [産業財産権] 変異型アセチルトランスフェラーゼMpr1 (2007)
  • 発明者名: 高木博史
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 出願年月日: 2007-02-27
  • 外国
• [産業財産権] 変異型アセチルトランスフェラーゼMprl (2006)
  • 発明者名: 高木博史
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 2006-194365
  • 出願年月日: 2006-07-14