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ショウジョウバエからの酵母の単離と産業利用への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21K05342
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

清家 泰介  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教 (80760842)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード野生酵母 / ショウジョウバエ / 多様性 / 進化 / 産業利用 / 胞子形成 / 代謝 / 新種
研究開始時の研究の概要

酵母を用いた有用物質生産において、近年モデル生物以外の新しい機能を持った酵母の利用も期待されている。しかし、現状では野生酵母の情報は不足しており、産業への展開が遅れている。そこで本研究では、ショウジョウバエが腸管の袋状の器官クロップに微生物を蓄積する性質に注目し、ハエの体内から多様な野生酵母を単離し、有用な酵母を発見することを目的とする。国内の色々な場所から単離できた酵母については、熱やpHなどのストレスへの適応能力や培養中の細胞内外の代謝物量を計測することで、未知の物質を生産するものや特定の代謝経路が強化された酵母を見出す。こうして、野生酵母の情報の提供とさらなる産業への貢献を目指す。

研究成果の概要

本研究では、ショウジョウバエを利用して野生酵母を単離し、その産業利用の可能性を評価した。国内各地から採集したショウジョウバエから45属178種の野生酵母を分離し、炭素源の資化能やストレス耐性、エタノール発酵能を評価した。その結果、モデル酵母であるSaccharomyces cerevisiaeとは異なる特性を持つ高い潜在能力の酵母種を多数発見し、新種酵母も発見することができた。この研究により、ショウジョウバエ由来の野生酵母株が新たな産業利用の可能性を持つことが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、酵母を餌とするショウジョウバエの特性を利用した野生酵母の探索と新種酵母の発見により、酵母多様性の理解を深めた点にある。特に、従来のS. cerevisiaeのようなモデル酵母では見られない特性を持つ酵母株が多数見出されたことは、基礎生物学の進展にも大きく寄与すると考えられる。加えて、発見された高い潜在能力を持つ酵母株は産業利用の新たな可能性を提供する可能性がある。これにより、食品製造やバイオ燃料生産などの様々な分野での効率向上とコスト削減につながり、持続可能な社会の実現に貢献できると期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うちオープンアクセス 4件、 査読あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 特集によせて2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介, 渡辺大輔
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 101 号: 10 ページ: 520-520

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.101.10_520

    • ISSN
      0919-3758, 2435-8630
    • 年月日
      2023-10-25
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ショウジョウバエ体内における酵母の多様性と生態2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 101 号: 10 ページ: 521-523

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.101.10_521

    • ISSN
      0919-3758, 2435-8630
    • 年月日
      2023-10-25
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 昆虫の腸管は野生酵母の宝庫2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 101 号: 1 ページ: 31-31

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.101.1_31

    • ISSN
      0919-3758, 2435-8630
    • 年月日
      2023-01-25
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wickerhamiella bidentis sp. nov., a novel yeast species isolated from flowers and insects in Japan.2023

    • 著者名/発表者名
      *Seike T, Takekata H, Uchida Y, Sakata N, Furusawa C, Matsuda F
    • 雑誌名

      Int J Syst Evol Microbiol

      巻: 73 号: 3 ページ: 005739-005739

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.005739

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pheromone response and mating behavior in fission yeast.2022

    • 著者名/発表者名
      *Seike T, Niki H
    • 雑誌名

      Microbiol Mol Biol Rev

      巻: 86 号: 4

    • DOI

      10.1128/mmbr.00130-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elevated sporulation efficiency in fission yeast Schizosaccharomyces japonicus strains isolated from Drosophila.2021

    • 著者名/発表者名
      *Seike T, Sakata N, Matsuda F, Furusawa C
    • 雑誌名

      J Fungi

      巻: 7 号: 5 ページ: 350-350

    • DOI

      10.3390/jof7050350

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酵母の性分化:交配相手を見つける仕組み2024

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      学変B性染色体サイクル
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ体内での酵母の適応の仕組みを探る2024

    • 著者名/発表者名
      清家泰介, 三宅拓也, 秋山光市郎, 仁木宏典
    • 学会等名
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 野生のショウジョウバエからの酵母の宝探し2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      Drosophilansハエの会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] あなたも新種酵母を見つけてみませんか?2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      酵母研究若手の会第九回研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 野外から採取したジャポニカス分裂酵母に見られる胞子形成能の遺伝的多様性2023

    • 著者名/発表者名
      三宅拓也, 清家泰介, 仁木宏典
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 国内のショウジョウバエから単離された酵母の多様性解析2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介, 武方宏樹, 阪田奈津枝, 小谷葉月, 古澤力, 松田史生
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第56回研究報告会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ体内における酵母の多様性と生態2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエからの酵母の単離と有用酵母の探索2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      微生物CS G2第20回定例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野外から採取したジャポニカス分裂酵母に見られる胞子形成能の遺伝的多様性2023

    • 著者名/発表者名
      三宅拓也, 清家泰介, 仁木宏典
    • 学会等名
      日本遺伝学会第95回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary importance of sex pheromone variations in S. pombe2023

    • 著者名/発表者名
      Seike T, Shimoda C, Niki H, Furusawa C
    • 学会等名
      11th International Fission Yeast Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accumulation of mutations in the ste11 gene of the wild Schizosaccharomyces japonicus strains newly isolated from a fruit fly (Drosophila)2023

    • 著者名/発表者名
      Miyake T, Seike T, Niki H
    • 学会等名
      11th International Fission Yeast Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエ体内に存在する酵母叢の多様性解析2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介, 武方宏樹, 古澤力, 松田史生
    • 学会等名
      第17回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエから分離された分裂酵母S. japonicusの表現型2023

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      2022年度国立遺伝学研究所研究会「単細胞生物に見られる生体プロセスの恒常性維持システム」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野生酵母のフェロモン多様性とショウジョウバエからの有用酵母の探索2022

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      第21回新産業酵母研究会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ科昆虫からの酵母の単離と有用酵母の探索2022

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      酵母研究会第91回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] pH変化によるフェロモン活性の変動と種分化に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      清家泰介, 阪田奈津枝, 小谷葉月, 松田史生, 古澤力
    • 学会等名
      酵母遺伝学フォーラム第55回研究報告会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエから分離された野生酵母の分類と多様性2022

    • 著者名/発表者名
      清家泰介, 武方宏樹, 阪田奈津枝, 小谷葉月, 古澤力, 松田史生
    • 学会等名
      第16回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエを利用した酵母の宝探し2021

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      酵母研究若手の会第七回研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 分裂酵母のフェロモン多様性と配偶者選択に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      清家泰介
    • 学会等名
      第23回酵母合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエからの野生酵母の単離と産業への展開2021

    • 著者名/発表者名
      清家泰介, 武方宏樹, 阪田奈津枝, 古澤力, 松田史生
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 阪大など、ショウジョウバエ体内から酵母150種発見 新種20種超

    • URL

      https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00643161

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 第73回日本生物工学会大会トピックス

    • URL

      https://www.sbj.or.jp/2021/news/news_20211015-1.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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