| 研究課題/領域番号 |
20H02900
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
赤尾 健 独立行政法人酒類総合研究所, 研究部門, 部門長 (50416426)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 翻訳抑制ストレス / エタノールストレス / 出芽酵母 / DUMPs / Hsp78 / Deposition sites / Protein quality control / 醸造過程 / Protein Quality Control / 選択的・優先的翻訳 / DUMP / タンパク質品質管理 / HSP78 / mitochondria / ethanol stress / wine making / Saccharomyces cerevisiae / protein quality control / 優先的翻訳 / 翻訳抑制 / 高濃度エタノールストレス / yeast / sever ethanol stress / translation repression / brewing process / aggregase / disaggregase / INQ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
エタノール濃度が上昇した清酒やワインの醸造過程終盤は、酒質などを最終的に左右する段階であり、この間の酵母の生態を知ることは醸造技術改良の上で重要である。しかし、高濃度エタノールによる翻訳抑制が妨げとなり、酵母の生態は未解明のままである。これに対し応募者は、一部の遺伝子のmRNAが翻訳抑制下でも優先的に翻訳され、これらの遺伝子の発現が高濃度エタノールストレス下での酵母の生存戦略を反映することを明らかにした。そこで本研究では、翻訳抑制下で優先的に翻訳される遺伝子の網羅的解析という新しい切り口で、醸造過程終盤や長期高濃度エタノールストレス下の酵母の生存戦略を解明する。
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| 研究成果の概要 |
高濃度エタノールなどのシビアなストレスは酵母の翻訳活性を抑制し、大部分のmRNAは翻訳されることなくストレス顆粒などに隔離される。一方で、シビアなストレスという緊急事態に対処する上で必要とされるmRNAは例外的・優先的に翻訳され、ストレスへの適応や生き残りを図る上で重要な役割を果たしている。これまでに、高濃度エタノールストレス下で優先的に翻訳され発現する遺伝子を多数同定することに成功し、その機能解析を進めた。その一部は、高濃度エタノールによって引き起こされるタンパク質変性に対処するタンパク質品質管理 (Protein Quality Control, PQC) 関連因子であった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高濃度エタノールストレス下および醸造過程の変性タンパク質レベルについて検討を行い、不溶性タンパク質レベルが上昇し蓄積すること、変性タンパク質の隔離場所deposition sitesが形成されること、ミトコンドリアでは変性タンパク質の隔離・再生の場であるDUMPsが形成されることを明らかにした。また、DUMPsで機能するHsp78が高濃度エタノール下で優先的に発現することを確認した。さらに、醸造過程では、変性タンパク質の隔離・再生のステップが高濃度エタノールへの対処に重要であることを明らかにした。また、発酵温度によるPQC関連因子の発現レベルや活性の違いについても、新たな現象を見出した。
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