| 研究課題/領域番号 |
19K21144
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| 補助金の研究課題番号 |
18H06001 (2018)
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 (2019)
補助金 (2018) |
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| 審査区分 |
0601:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
豊川 洋一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 博士研究員 (80818683)
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| 研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | Saccharomyces cerevisiae / 分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素 / 分岐鎖アミノ酸 / BCAT / BCAA / バリン / フーゼルアルコール / Bat1 / 発酵生産 / 酵母 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
分岐鎖アミノ酸（BCAA；バリン、ロイシン、イソロイシン）は健康機能（筋肉強化、肝機能向上、疲労回復など）を有する必須アミノ酸である。酵母Saccharomyces cerevisiaeにおいて、BCAAはミトコンドリア内でBCAAアミノ基転移酵素（BCAT）によって生合成が完了する。BCATにはBat1・Bat2の2種類が存在し、Bat1はミトコンドリアに、Bat2は細胞質にそれぞれ局在する。本研究ではS. cerevisiaeを用い、BCATの細胞内局在性や一次構造の相違が分子機能や生理的役割に及ぼす影響を解明することで、BCAA生合成におけるBCATの重要性を理解することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
酵母におけるBCAA生合成系において重要な役割を持つBat1に対し、A234Dのアミノ酸置換を導入することで、生育速度や細胞内バリン含量が低下することを明らかにした。さらに、Bat1へのA234DおよびA296Tのアミノ酸置換の導入により、培養液中のフーゼルアルコール含量が増加することが明らかとなった。各変異型Bat1は細胞内で野生型Bat1と同程度の発現量を示したことから、A234Dのアミノ酸置換によりBat1の機能不全が引き起こされると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果を通して、Bat1の構造と生理的機能の関わりについて、さらに理解を深めることができた。また、イソブタノールは次世代バイオ燃料として注目されており、酵母を利用したイソブタノール高生産に関する研究がこれまでに多数報告されている。本研究課題ではBAT1へ変異を導入することにより、その生産性が向上することを始めて明らかにできたことから、酵母の応用的利用への波及も期待される。
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