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2017 年度 実績報告書

黒麹菌フェノール酸脱炭酸酵素(PAD)の特性解析と古酒熟成を目指した育種研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K14700
研究機関近畿大学

研究代表者

仲宗根 薫  近畿大学, 工学部, 教授 (80340834)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード泡盛 / 黒麹菌 / フェノール酸脱炭酸酵素 / PadC / 熟成 / バニリン / 泡盛酵母 / 乳酸菌
研究実績の概要

平成29年度の研究計画は、過去2年間の研究結果に基づき、2種の実用黒麹菌のゲノム情報に基づく育種技術の確立を試みることであった。
過去2年間の研究結果に基づき、2種の実用黒麹菌pad遺伝子発現に関与する転写因子群の探索を行うことを最終年度の主目的とした。米ぬかなどの誘導物質を用いた、2種の黒麹菌におけるpad遺伝子発現(RT-PCR等)結果に基づき、NGSによるRNseq解析を行ったところ、数十種類以上のDNA結合性タンパク質の変動が観察され、pad遺伝子発現に関与しうる転写因子候補群のリストアップを行った。次にこれら因子候補群の遺伝子破壊を最終目的として、相同組み換え・CRISPR技術により、種々の栄養要求性株(pyrG, niaD, sC 等)を構築した。これら栄養要求性株の構築によって、上記転写因子遺伝子群を候補とした遺伝子破壊が可能となる基盤が構築された。現在、これらの株を宿主として、遺伝子破壊株の構築が進行中である。またpad遺伝子cisエレメント上流域の解析も同時に行い、ゲルシフト・フットプリント等の解析を試みた。
次に新たに分離した植物性乳酸菌Lactobacillus plantarumの有効活用を視野に入れ、本菌株のpad遺伝子発現機構の解析を目的とし、padC(Pad酵素)及びpadR(PadC転写抑制因子)両遺伝子破壊株を構築した。黒麹菌と乳酸菌野生株、黒麹菌と乳酸菌遺伝子破壊株との混合培養(=発酵)における4-VG(バニリン前駆体)の変動を観察したところ、野生株との混合培養でのみ4-VG濃度の増加が観察され、発酵過程における4-VG増加の寄与を証明した。
3年間の研究成果によって「古酒熟成」を目標とする醸造技術の基盤が得られ、今後の展開として、共同研究先の酒造所等と協力しながら、新しい泡盛の試作を行い製品化に向けた研究にシフトする予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 泡盛酵母の育種2018

    • 著者名/発表者名
      仲宗根薫
    • 学会等名
      第12回「長野ミーティング:生物資源の有効利用を目指して」
  • [学会発表] カプロン酸エチルを高生産する泡盛酵母の育種の試み2018

    • 著者名/発表者名
      佐伯隆登、仲宗根薫
    • 学会等名
      第3回 デザイン生命工学研究会
  • [学会発表] カプロン酸エチルを高生産する泡盛酵母の取得2018

    • 著者名/発表者名
      佐伯隆登、仲宗根薫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] Characterization of phenolic acid decarboxylase (PadC) from lactic acid bacteria isolated from fermenting mash (moromi) of awamori, Okinawan traditional distilled liquor2017

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Nakasone
    • 学会等名
      15th Asian Conference on Transcription 2017 (ACT-XV 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] 泡盛酵母の芳香生成及ひ栄養要求性関連遺伝子群の構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐伯隆登、仲宗根薫
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] 泡盛黒麹菌由来フェノール酸脱炭酸酵素遺伝子の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      大花健人、兼崎友、和久豊、吉川博文、仲宗根薫
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会

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公開日: 2019-12-27  

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