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2015 年度 実施状況報告書

メタボロームのずれをミトコンドリア寄与で補正

研究課題

研究課題/領域番号 15K07363
研究機関佐賀大学

研究代表者

北垣 浩志  佐賀大学, 農学部, 教授 (70372208)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード酸化還元 / 酵母 / PLSDA / 統計解析 / 有用物質生産
研究実績の概要

培養方法を工夫して酸化状態と還元状態の清酒酵母を用意し、その清酒酵母について親水性物質を誘導体化後GC-FIDによりそれぞれの親水性物質のメタボロームを解析した。
そしてそれらのメタボローム解析結果からその酸化還元状態を推定する線形変換を行い、その結果から代謝物からそれぞれの清酒酵母の酸化還元状態を統計解析の手法であるPLS-DAにより定量的に推定できる式を考案した。
以上の研究結果は、2016年度日本農芸化学会で発表した。
酸化還元状態の違う代謝物を新たな酸化還元状態の代謝物に変換することは次元数の観点からまだできていないが、どのような酸化還元状態にあるかは定量的に示すことができるようになったことから、特定のメタボロームの結果が得られた時にその酵母の酸化還元状態を考慮に入れられるようになったと言える。微生物の酸化還元状態は微生物による有用物質の生産に重要な意義を持つことから、本研究により、酵母のメタボローム結果を解釈する際の有用な知見が得られたと考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

特定の酸化還元状態の酵母のメタボロームから他の酸化還元状態の酵母のメタボロームに数学的に変換するという目的はまだ達成できていないが、酵母の酸化還元状態を定量的に推定できる式を構築できたことから、そのメタボロームが行われた酸化還元状態を知ってメタボロームを解釈できるようになったと言える。従って、進捗としては概ね順調に推移していると考える。

今後の研究の推進方策

平成27年度までに構築した式で、他の酵母の、あるいは清酒酵母の他の培養条件で酸化還元状態を推定できるか試みる。
他の酵母でも、他の培養条件でも酸化還元状態を推定できる式を構築できるかを検討する。
ひとつの酸化還元状態から他の酸化還元状態のメタボロームに変換する式の構築を試みる。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (11件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ニューヨークストーニーブルック大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ニューヨークストーニーブルック大学
  • [国際共同研究] バリ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      バリ大学
  • [雑誌論文] 麹脂質を使った新たな発酵助成剤2016

    • 著者名/発表者名
      田口誠我、浜島弘史、北垣浩志
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 61 ページ: 24-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 共培養の伝統的発酵への影響2016

    • 著者名/発表者名
      酒谷真以、北垣浩志
    • 雑誌名

      バイオインダストリ

      巻: 33 ページ: 18-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Residual mitochondrial transmembrane potential decreases unsaturated fatty acid level in sake yeast during alcoholic fermentation.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Sawada and Hiroshi Kitagaki*
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 4 ページ: 1522

    • DOI

      10.7717/peerj.1552.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemical analysis of the sugar moiety of monohexosylceramide contained in koji, Japanese traditional rice fermented with Aspergillus.2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hamajima, Ayumi Fujikawa, Mikako Yamashiro, Takatoshi Ogami, Seiichi Kitamura, Masahito Tsubata, Sei Tan, Haruka Matsunaga, Kazutaka Sawada, Satoshi Kumagai, Nobuyuki Hayashi, Koji Nagao, Teruyoshi Yanagita, Takuji Oka, Susumu Mitsutake and Hiroshi Kitagaki*
    • 雑誌名

      Fermentation

      巻: 2 ページ: 2

    • DOI

      doi:10.3390/fermentation2010002

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 伝統的発酵における麹スフィンゴ脂質の役割2016

    • 著者名/発表者名
      北垣浩志
    • 雑誌名

      温故知新

      巻: 99 ページ: 9999

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New role for ceramide in the pheromone response.2015

    • 著者名/発表者名
      Nabil Matmati, Hiroshi Kitagaki and Yusuf Hannun
    • 雑誌名

      Cell cycle

      巻: 15 ページ: 617-618

    • DOI

      10.1080/15384101.2016.1143271.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification and detoxification of glycolaldehyde, an unattended bioethanol fermentation inhibitor.2015

    • 著者名/発表者名
      Lahiru N. Jayakody, Jannatul Ferdouse, Nobuyuki Hayashi, Hiroshi Kitagaki*
    • 雑誌名

      Critical Reviews in Biotechnology

      巻: 3 ページ: 1-13

    • DOI

      26953525

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Glucosylceramide contained in Koji mold-cultured cereal confers membrane and flavor modification and stress tolerance to Saccharomyces cerevisiae during coculture fermentation.2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Sawada, Tomoya Sato, Hiroshi Hamajima, Lahiru Niroshan Jayakody, Miyo Hirata, Mikako Yamashiro, Marie Tajima, Susumu Mitsutake, Koji Nagao, Keisuke Tsuge, Fumiyoshi Abe, Kentaro Hanada, and Hiroshi Kitagaki
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 81 ページ: 3688-98

    • DOI

      10.1128/AEM.00454-15

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SUMO expression shortens the lag phase of Saccharomyces cerevisiae yeast growth caused by complex interactive effects of major mixed fermentation inhibitors found in hot-compressed water-treated lignocellulosic hydrolysate.2015

    • 著者名/発表者名
      Lahiru N. Jayakody, Masafumi Kadowaki, Keisuke Tsuge, Kenta Horie, Akihiro Suzuki, Nobuyuki Hayashi, and Hiroshi Kitagaki*
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 90 ページ: 501-515

    • DOI

      10.1007/s00253-014-6174-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 伝統的発酵における麹菌スフィンゴ脂質の酵母への移行とその生理的意義2015

    • 著者名/発表者名
      中畑絵理子、北垣浩志
    • 雑誌名

      日本農芸化学会会誌 化学と生物

      巻: 53 ページ: 7-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 和食に共通して含まれる麹グリコシルセラミドが腸内細菌叢に及ぼす影響の解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤 友哉 譚 政 中山 二郎 浜島 浩史 光武 進 永尾 晃治 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      札幌市産業振興会館
    • 年月日
      2016-03-30 – 2016-03-30
  • [学会発表] メタボロームデータを利用した酵母の発酵呼吸状態推定の試み2016

    • 著者名/発表者名
      藤丸 裕貴、門脇 真史、Ferdouse Jannatul、木村 佑太、寺沢 洋平、北垣 浩志
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      札幌市産業振興会館
    • 年月日
      2016-03-29 – 2016-03-29
  • [学会発表] 清酒酵母の 1 倍体取得方法の最適化2015

    • 著者名/発表者名
      澤田 和敬, 田口 誠我, 福崎 久詩 , 門脇 真史, 藤丸 裕貴, 鶴田 裕美, 吉村 臣史, 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] メタボローム空間上の座標位置による一倍体酵母のスクリーニング手法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      門脇 真史, 澤田 和敬, 木村 祐太, 吉村 臣史, 鶴田 裕美, Jayakody Lahiru N, 寺沢 洋平 , 浜島 弘史, 穴井 豊昭, 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] ピルビン酸低減清酒酵母の染色体の異数性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      田口 誠我, 澤田 和敬, 浜島 弘史, 赤尾 健, 野口秀樹, 豊田 敦, 藤山秋佐夫,北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] 麹グルコシルセラミドは酵母に発酵能・醸造形質を賦与する2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 友哉, 澤田 和敬, 浜島 弘史, ジャヤコディ ラヒル 平田 みよ, 山城 美香子, 田島 麻理恵, 光武 進, 永尾 晃治, 柘植 圭介, 阿部 文快, 花田 賢太郎, 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] 黄麹抽出脂質からのグリコシルセラミド精製方法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      譚 政 , 浜島 弘史 , 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] 白麹菌 グルコシルセラミドがヒト 表皮角化初代培養細胞の皮膚 バリア 機能の遺伝子発現に及ぼす影 響の解析2015

    • 著者名/発表者名
      藤川 彩美, 尾上 貴俊 , 北村 整一, 鍔田 仁人, 浜島 弘史, 戸田 修二, 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] 麹 β-glycosylceramide のマクロファージへの作用解析2015

    • 著者名/発表者名
      松永 陽香, 柘植 圭介, 浜島 弘史, 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] 麹グルコシルセラミドの腸内細菌叢への影響解析2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 友哉, 浜島 弘史, 譚 政, 光武 進, 永尾 晃治, 中山 二郎, 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [学会発表] 蜂の子に含まれる脂質の抗炎症作2015

    • 著者名/発表者名
      酒谷 真以, 濱 侑希, 松永 陽香 , 門脇 真史, 鶴田 裕美, 柘植 圭介, 吉賀 豊司, 浜島 弘史, 北垣 浩志
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-26
  • [図書] Springer, Stress Biology of Yeasts and Fungi: Application for Industrial Brewing and Fermentation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takagi and Hiroshi Kitagaki*
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      Springer
  • [図書] The breeding of bioethanol-producing yeast by detoxification of glycolaldehyde, a novel fermentation inhibitor2015

    • 著者名/発表者名
      Lahiru N. Jayakody , Nobuyuki Hayashi and Hiroshi Kitagaki*
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 麹菌の生産するスフィンゴ脂質の酵母の膜・発酵特性に対する影響2015

    • 著者名/発表者名
      松永陽香、浜島弘史、北垣浩志
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      CMC出版
  • [図書] アルコール発酵時の清酒酵母におけるミトコンドリアを介した代謝2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤友哉、澤田和敬、浜島弘史、北垣浩志
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      CMC出版
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://seisansystem.ag.saga-u.ac.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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