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フラビンタンパク質機能から紐解くAshbya gossypiiリボフラビン生産

研究課題

研究課題/領域番号 21K05390
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38030:応用生物化学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

加藤 竜也  静岡大学, 農学部, 教授 (00397366)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードA. gossypii / リボフラビン / フラビンタンパク質 / 酸化ストレス / ミトコンドリア / Ashbya gossypii / アセト乳酸合成酵素
研究開始時の研究の概要

本研究では,糸状菌 Ashbya gossypii 変異株のリボフラビン(ビタミンB2)過剰生産の原因を,リボフラビン生合成経路の代謝フラックス変化ではなく,遺伝子変異によるフラビンタンパク質の機能低下とそれを回復させるリボフラビンならびにその代謝物のシャペロン機能に焦点をあてて明らかにすることを目的とする。さらに得られた知見に基づいて,A. gossypii のフラビンタンパク質遺伝子に変異を導入し,新規リボフラビン過剰生産株の単離も目指す。

研究成果の概要

本研究は、糸状菌A. gossypiiのリボフラビン生産をフラビンタンパク質に注目して解析をした。フラビンタンパク質はフラビンモノヌクレオチド(FMN)やフラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)を補酵素とするタンパク質であり、リボフラビンはそのFMNやFADの前駆体となる。本研究では、アセト乳酸合成酵素や酸化ストレスがリボフラビン生産に関係することが明らかとなった。本研究でリボフラビン生産とフラビンタンパク質の関係を新たに解明した。今後本研究の結果をもとに、A. gossypiiのリボフラビン生産機構の全容解明と過剰生産株の構築を目指す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は現在までに報告がない新しい知見である。本研究では糸状菌A. gossypiiの研究であり、今後この新しい知見をもとにA. gossypiiで研究を進めていく。今回解明した“フラビンタンパク質、酸化ストレスとリボフラビン生産の関係”について、A. gossypiiだけではなく他の生物でも証明していくことで、リボフラビンとフラビンタンパク質、酸化ストレス、特に酸化ストレスとの関係を明らかにし、リボフラビンの新たな機能を解明できると期待できる。

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

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] Universiti Teknologi Malaysia/Institute of Bioproduct Development(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Universiti Teknologi Malaysia(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universiti Teknologi Malaysia (UTM)(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Induction of Oxidative Stress in Sirtuin Gene-Disrupted Ashbya gossypii Mutants Overproducing Riboflavin2024

    • 著者名/発表者名
      Kato Tatsuya、Azegami Junya、Kano Mai、El Enshasy Hesham A.、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Molecular Biotechnology

      巻: - 号: 5 ページ: 1144-1153

    • DOI

      10.1007/s12033-023-01012-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of a flavoprotein, acetohydroxyacid synthase, in growth and riboflavin production in riboflavin-overproducing Ashbya gossypii mutant2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Tatsuya、Kano Mai、Yokomori Ami、Azegami Junya、El Enshasy Hesham A.、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Microbial Cell Factories

      巻: 22 (1) 号: 1 ページ: 105-105

    • DOI

      10.1186/s12934-023-02114-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of sirtuins on the riboflavin production in Ashbya gossypii2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Tatsuya、Azegami Junya、Kano Mai、El Enshasy Hesham A.、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 105 号: 20 ページ: 7813-7823

    • DOI

      10.1007/s00253-021-11595-2

    • NAID

      120007151901

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of a proteasome inhibitor on the riboflavin production in <i>Ashbya gossypii</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Tatsuya、Yokomori Ami、Suzuki Riho、Azegami Junya、El Enshasy Hesham A.、Park Enoch Y.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Microbiology

      巻: 132 号: 2 ページ: 1176-1184

    • DOI

      10.1111/jam.15296

    • NAID

      120007150210

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Ashbya gossypiiリボフラビン過剰生産株のフラビンタンパク質解析2022

    • 著者名/発表者名
      狩野麻衣、横森愛美 、畔上純也、朴龍洙、加藤竜也
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Ashbya gossypii サーチュイン遺伝子破壊株の解析2022

    • 著者名/発表者名
      狩野 麻衣,畔上 純也,朴 龍洙,加藤 竜也
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Ashbya gossypii のリボフラビン生産とミトコンドリア フラビンタンパク質の関係2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 竜也,横森 愛美,朴 龍洙
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] サーチュインが制御するAshbya gossypiiのリボフラビン生産2021

    • 著者名/発表者名
      畔上純也, 狩野麻衣, 朴龍洙, 加藤竜也
    • 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

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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