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2018 年度 実績報告書

転写因子の機能解析から探るアスペルギルス属カビのアミラーゼ生産制御機構の多様性

研究課題

研究課題/領域番号 16H04894
研究機関東北大学

研究代表者

五味 勝也  東北大学, 農学研究科, 教授 (60302197)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード麹菌 / アミラーゼ生産 / 転写因子 / 遺伝子発現制御 / トランスポーター
研究実績の概要

麹菌のカーボンカタボライト抑制転写因子CreAはグルコース存在下では安定に核局在し、脱抑制炭素源存在下では核外移行して分解を受けることを認め、この分解にはCreAのC末端領域の20アミノ酸が関与していることを明らかにした。FlbCの細胞内局在を調べたところ、FlbCは構成的に核に存在しており、C末端側に存在する2つの推定核移行シグナル(NLS)を欠損させると核移行が大幅に減少したことから、核局在にはこれらのNLSが重要であることが示された。また、FlbCのPhos-tag PAGE解析では複数のバンドに分離し、アルカリホスファターゼ処理により一本のバンドへと収束した。液体培養においては脱リン酸化されたFlbCの量は少なく構成的にリン酸化されていることが示唆された。黒麹菌では麹菌とは異なり、菌体外α-グルコシダーゼの糖転移反応により生じたイソマルトースによりAmyRが活性化すると考えられた。黒麹菌のAmyRの細胞内局在を調べたところ、非誘導条件であるカザミノ酸培地でも核に局在しており、構成的な核局在を示すことが分かった。黒麹菌AmyRのC末端領域を麹菌のC末端領域に置換したキメラAmyRはカザミノ酸存在下でも核に局在し、黒麹菌AmyRの構成的な核局在性はC末端領域によるものではないことが示唆された。黒麹菌AmyRおよびキメラAmyRを麹菌amyR破壊株で発現させた結果、キメラAmyRでは麹菌野生株と同様にマルトース誘導時のみα-アミラーゼの発現が認められた一方で、黒麹菌AmyR発現株ではカザミノ酸培地でも発現が認められ、黒麹菌AmyRはそのC末端領域の配列により常に活性型の状態にあることが考えられた。黒麹菌amyR発現量はカザミノ酸培地では極めて低く、イソマルトース添加後に増加したことから、amyRが発現することがアミラーゼ生産に重要であることが示された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Regulatory mechanisms for amylolytic gene expression in the koji mold Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 83 ページ: 1385-1401

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1625265

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本酒や醤油醸造で必要とされる麹菌酵素の生産制御機構の謎に迫る2019

    • 著者名/発表者名
      五味勝也
    • 雑誌名

      醤油の研究と技術

      巻: 45 ページ: 5-12

  • [雑誌論文] Increased production of biomass-degrading enzymes by double deletion of creA and creB genes involved in carbon catabolite repression in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Sakurako Ichinose, Mizuki Tanaka, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 125 ページ: 141-147

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.08.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear export-dependent degradation of the carbon catabolite repressor CreA is regulated by a region located near the C-terminus in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Tanaka, Sakurako Ichinose, Takahiro Shintani and Katsuya Gomi
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 110 ページ: 176-190

    • DOI

      10.1111/mmi.14072

    • 査読あり
  • [学会発表] 黒麹菌Aspergillus luchuensisにおける転写因子AmyRの活性化機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 渡部 昭, 水谷 治, 山田 修, 五味 勝也
    • 学会等名
      2020 年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] 固体培養特異的発現に関与する転写因子FlbCの麹菌バイオマス分解酵素遺伝子発現への影響2020

    • 著者名/発表者名
      大沼 司,荒井 啓,藤田 翔貴,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      2020 年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] Expression profiles of amylolytic genes in the black koji-mold Aspergillus luchuensis2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Hashimoto, Hiraku Arai, Osamu Mizutani, Osamu Yamada, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi
    • 学会等名
      17th International Aspergillus Meeting (Asperfest17)
    • 国際学会
  • [学会発表] How the koji mold Aspergillus!oryzae produces amylolytic enzymes?2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi
    • 学会等名
      17th International Aspergillus Meeting (Asperfest17)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Expression profiles of amylolytic genes in the black koji-mold Aspergillus luchuensis2020

    • 著者名/発表者名
      Wataru Hashimoto, Hiraku Arai, Osamu Mizutani, Osamu Yamada, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi
    • 学会等名
      15th European Conference on Fungal Genetics (ECFG15)
    • 国際学会
  • [学会発表] 麹菌の固体培養特異的発現を示す遺伝子の転写制御に関与する転写因子FlbCの細胞内局在と翻訳後修飾2019

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓,田中 瑞己,吉村 緑,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      2019 年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] 黒麹菌Aspergillus luchuensis における転写因子AmyRの活性化機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 渡部 昭, 水谷 治, 山田 修, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第19回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • [学会発表] The 20 amino acid region located near the C-terminus of carbon catabolite regulator CreA is critical for rapid degradation of CreA in Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Tanaka, Sakurako Ichinose, Yasumasa Kawarasaki, Takahiro Shintani, and Katsuya Gomi
    • 学会等名
      30th Fungal Genetics Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement of hydrolytic enzyme production by deleting the regulatory machinery of carbon catabolite repression in the koji-mold Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi
    • 学会等名
      14th Asian Congress on Biotechnology (ACB2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improved enzyme production by knockout mutants for carbon catabolite repression machineries in Aspergillus oryzae2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Gomi, Sakurako Ichinose, Mizuki Tanaka
    • 学会等名
      KMB2018-45th Annual Meeting and International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 麹菌のカーボンカタボライト抑制転写因子CreAによる液体培養時の菌糸形態の制御2018

    • 著者名/発表者名
      一瀬 桜子、田中 瑞己、新谷 尚弘、五味 勝也
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
  • [学会発表] 麹菌における環境ストレス応答性MAP キナーゼ経路のglaB 遺伝子発現への関与2018

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓, 田中 瑞己, 吉村 緑, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第70回 日本生物工学会大会
  • [学会発表] 黒麹菌Aspergillus luchuensis におけるアミラーゼ遺伝子の発現制御機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 荒井 啓, 水谷 治, 山田 修, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第70回 日本生物工学会大会
  • [学会発表] 麹菌の転写因子 FlbC の細胞内局在と翻訳後修飾における解析2018

    • 著者名/発表者名
      荒井 啓,田中 瑞己,吉村 緑,新谷 尚弘,五味 勝也
    • 学会等名
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • [学会発表] 黒麹菌 Aspergillus luchuensis における2種類の α-アミラーゼの発現制御機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 渉, 荒井 啓, 水谷 治, 山田 修, 新谷 尚弘, 五味 勝也
    • 学会等名
      第18回糸状菌分子生物学コンファレンス

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公開日: 2021-01-27  

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