• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

油脂生産性糸状菌の遺伝子操作技術基盤の構築と分子育種による有用脂肪酸生産への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J01723
研究機関京都大学

研究代表者

菊川 寛史  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
キーワードgene targeting / rare fatty acid / Mortierella / secretion
研究実績の概要

油脂生産糸状菌Mortierella alpina 1S-4を用いたエイコサペンタエン酸(EPA)など有用脂肪酸の発酵生産法の開発に向けて、本研究では以下の3点に関する研究を行った。
【A. 広範に応用可能な遺伝子破壊技術の構築】1年目に構築した遺伝子破壊技術に加え、近縁種も含め種々の宿主において遺伝子破壊が可能な技術の構築を試みた。単純ヘルペスウイルスのもつチミジンキナーゼ(HSVtk)は、5-フルオロ-2’-デオキシウリジン(F2dU)をリン酸化することで毒性物質に変換する。本研究では、M. alpinaにおける致死性を確認し、最適F2dU濃度を決定した。
【B. 遺伝子破壊による脂質漏出生産株の作出】M. alpinaにおいて脂質漏出に関与が推測される数遺伝子を特定・破壊し、脂質漏出株の作出を試みた。結果、このうち1種類の遺伝子破壊株において、脂質漏出化が確認された。現在、詳細な漏出生産量の評価及び培養法の確立を進めている。
【C. EPA生産にも関与するΔ12不飽和化酵素遺伝子の破壊による希少脂肪酸生産】ミード酸(20:3ω9)は、関節炎の抑制など有用な生理活性効果が期待されているが、自然界には幼児の関節やへその緒などに存在が知られるのみで、蓄積資源は知られていない。M. apinaは、野生株ではミード酸は蓄積しないが、ARAやEPA生合成経路の中間体としてミード酸を経由していることが示唆される。そこで、ミード酸からARAへの変換を担うΔ12不飽和化酵素の遺伝子を破壊することで、ミード酸生産を試みた。結果、Δ12不飽和化酵素遺伝子の破壊株は、ミード酸を総脂肪酸のうち約10%蓄積することを確認した。これにより、EPAなどのω3系脂肪酸とARAなどのω6系脂肪酸を蓄積しない、飽和脂肪酸とミード酸をはじめとするω9系脂肪酸のみで構成される脂肪酸組成を示す株の作製に成功した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Microbial production of dihomo-gamma-linolenic acid by Delta5-desaturase gene-disruptants of Mortierella alpina 1S-42016

    • 著者名/発表者名
      Kikukawa H, Sakuradani E, Ando A, Okuda T, Shimizu S, Ogawa J
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2015.12.007

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of starch-accumulating duckweeds, Wolffia globosa, as renewable carbon source for bioethanol production2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita T,Nakao E, Takeuchi M, Tanimura A, Ando A, Kishino S, Kikukawa H, Shima J, Ogawa J, Shimizu S
    • 雑誌名

      Biocatalysis and Agricultural Biotechnology

      巻: 6 ページ: 123-127

    • DOI

      10.1016/j.bcab.2016.03.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid (EPA) production by an oleaginous fungus Mortierella alpina expressing heterologous Δ17-desaturase gene under ordinary temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Okuda T, Ando A, Negoro H, Muratsubaki T, Kikukawa H, Sakamoto T, Sakuradani E, Shimizu S, Ogawa J
    • 雑誌名

      European Journal of Lipid Science and Technology

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1002/ejlt.201400657

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Omega-3 eicosatetraenoic acid production by molecular breeding of the mutant strain S14 derived from Mortierella alpina 1S-42015

    • 著者名/発表者名
      Okuda T, Ando A, Negoro H, Kikukawa H, Sakamoto T, Sakuradani E, Shimizu S, Ogawa J
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 120(3) ページ: 299-304

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2015.01.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disruption of lig4 improves gene targeting efficiency in the oleaginous fungus Mortierella alpina 1S-42015

    • 著者名/発表者名
      Kikukawa H, Sakuradani E, Ando A, Okuda T, Ochiai M, Shimizu S, Ogawa J
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology

      巻: 208 ページ: 63-69

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2015.05.020

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 油糧微生物Mortierella alpinaの標的遺伝子破壊による希少脂肪酸生産2016

    • 著者名/発表者名
      菊川寛史、櫻谷英治、安藤晃規、小川順
    • 学会等名
      2016年度日本農芸化学会本会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [学会発表] 油脂生産性糸状菌Mortierella alpinaの代謝改変による希少脂肪酸生産2016

    • 著者名/発表者名
      菊川寛史、櫻谷英治、安藤晃規、小川順
    • 学会等名
      学際的脂質創生研究部会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-01-22 – 2016-01-22
  • [学会発表] 糸状菌Mortierella chlamydosporaの脂肪酸鎖長延長酵素遺伝子の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      菊川寛史, 村椿達哉, 安藤晃規, 櫻谷英治, 清水昌, 小川順
    • 学会等名
      2015年度日本生物工学会本会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [学会発表] Characterization of a trifunctional ω3-desaturase from oleaginous fungus Mortierella alpina 1S-4 using a yeast expression system2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kikukawa, Eiji Sakuradani, Shigenobu Kishino, Si-Bum Park, Akinori Ando, Sakayu Shimizu, Jun Ogawa
    • 学会等名
      18th Japanese-German Workshop Enzyme Technology
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An efficient gene targeting and molecular breeding in oil-producing fungus Mortierella alpina with deletion of lig4 gene for non-homologous end joining2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kikukawa, Eiji Sakuradani, Akinori Ando, Sakayu Shimizu, Jun Ogawa
    • 学会等名
      106th AOCS Annual Meeting & Expo
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2015-05-03 – 2015-05-06
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2016-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi