酵母のメタノール誘導性遺伝子発現の分子基盤とその応用利用開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14760048
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 由里本 博也 京都大学, 農学研究科, 助手 (00283648)
• キーワード: メタノール / Candida boidinii / Pichia pastoris / アルコールオキシダーゼ / ジヒドロキシアセトンシンターゼ / プロモーター / 遺伝子発現調節 / 転写因子

研究概要

メタノール資化性酵母Candida boidiniiのメタノール誘導性遺伝子のうち、前年度のアルコールオキシダーゼ遺伝子(AOD1)、ジヒドロキシアセトンシンターゼ遺伝子(DAS1)に続き、ギ酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(FDH1)プロモーターのメタノール応答領域(cis-element)を決定した。これら3つのプロモーターのメタノール応答領域に特異的に結合する転写因子(trans-activator)をゲルシフトアッセイにより探索したところ、DAS1プロモーターについてのみその存在が確認できた。AOD1,FDH1プロモーターの応答領域については、応答領域に特異的に結合するタンパク質の存在が確認されなかった。DAS1プロモーターのメタノール応答領域に結合するタンパク質については、ゲルシフトアッセイを指標にして当該タンパク質の単離を試みている。
同じくメタノール資化性酵母であるPiohia pastorisにgene-tagging法を適用し、メタノール生育能を失った変異株を多数取得した。得られた変異株の変異原因遺伝子を特定し、各種データベースと比較することにより、DNA結合能を有すると考えられるZinc finger motifを保つタンパク質を見出した。この相同遺伝子をC.boidiniiよりクローニングしたところ、その推定アミノ酸配列はP.pastorisの当該遺伝子およびSaccharomyces cerevisiaeの推定転写活性化因子と高い相同性を示した。C.boidiniiにおいてこの遺伝子を破壊した株ではAOD1プロモーター活性が顕著に低下していた。今後本遺伝子産物を精製し、AOD1プロモーターのどの領域に結合するかを明らかにして行く。

研究成果

• [文献書誌] 由里本博也, 阪井康能, 加藤暢夫: "メチロトローフのホルムアルデヒド対策"化学と生物. 41(4). 218-221 (2003)
• [文献書誌] Yurimoto, H., Lee, B., Yano, T., Sakai, Y., Kato, N.: "Physiological role of S-formylglutathione hydrolase in C_1-metabolism of the methylotrophic yeast Candida boidinii"Microbiology. 149(8). 1971-1979 (2003)
• [文献書誌] Komeda, T., Yurimoto, H., Kato, N., Sakai, Y., Kondo, K.: "Cis-acting elements sufficient for induction of FDH1 expression by formate in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Mol.Gen.Genet.. 270(3). 273-280 (2003)
• [文献書誌] Yurimoto, H., Lee, B., Yasuda, F., Sakai, Y., Kato, N.: "Alcohol dehydrogenases that catalyse methyl formate synthesis participate in formaldehyde detoxification in the methylotrophic yeast Candida boidinii"Yeast. 21. 341-350 (2004)
• [文献書誌] 阪井康能, 由里本博也: "メタノール資化性酵母Pichia pastorisのゲノム解析「ゲノミクス・プロテオミクスの新展開」"エヌ・ティー・エス(印刷中). (2004)