研究課題
清酒醸造においては、米のでんぷんが麹菌の酵素で糖化された後、生産された糖から酵母がエタノールや香味成分を生産する。この際、醸造は酸素のほとんどない状態で行われることから、酸素呼吸に関わるミトコンドリアの存在や役割は本格的に解析されないできた。しかし研究代表者が清酒醸造中の酵母ミトコンドリアの存在や構造を見出したことから、清酒醸造においても酵母ミトコンドリアは物質代謝に積極的な役割を担っていると考えられた。そこで本研究では、清酒醸造中に酵母ミトコンドリアでそもそも物質代謝が起きているのか、起きているとすればそれを活かした酵母の実用育種ができないかを調べることとした。近年、細胞質からミトコンドリアへ各種物質を運び込む輸送体が同定されている。清酒醸造中にミトコンドリアで物質輸送が起きているならば、ミトコンドリア輸送体を破壊もしくは高発現すれば、物質代謝に影響があるはずである。そこで、ミトコンドリアの輸送体を破壊及び高発現したときに清酒醸造時物質代謝に影響があるかを調べた。その結果、何回かの仕込で確かにミトコンドリア輸送体の破壊及び高発現により物質代謝に影響があることが確認できた。このことから、清酒醸造中の物質代謝にミトコンドリアの輸送体は積極的な役割を担っていることを示唆するデータが得られた。以上の知見から、ミトコンドリア輸送体をターゲットとした清酒酵母の育種ができるのではないかと考えた。清酒醸造、特に低アルコール清酒の醸造において、ピルビン酸の低減は業界の長年の懸案であったことから、ピルビン酸に着目した。ピルビン酸のミトコンドリアへの輸送阻害剤ethyl α-transcyanocinnamateに対する耐性株を自然突然変異により取得して清酒を醸造したところ、確かにピルビン酸が低減していることが確認でき、有用清酒酵母の育種に成功した。
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