高精度比較ゲノム解析を用いた糸状菌のタンパク質分泌生産メカニズムの解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23603002
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: バイオマスエネルギー
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 小笠原 渉 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (40292172)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 糸状菌 / 比較ゲノム解析 / セルロース / セルラーゼ

研究概要

本研究は、トリコデルマ・リーセイのセルラーゼ生産系をモデルとして糸状菌におけるタンパク質分泌生産メカニズムに関する知見を得ることを目的としている。野生株から取得されたセルラーゼ高生産変異株系統樹を対象として、ゲノム配列の比較解析を行い、各変異株において変異が生じていた遺伝子を明らかにした。数種の遺伝子の破壊および変異復帰解析の結果、炭素源異化抑制に関与する転写調節因子Cre1、菌体内β－グルコシダーゼの転写活性化因子BglR、菌体内の主要なβ－グルコシダーゼであるBGLIIをコードする遺伝子の変異がトリコデルマ・リーセイのセルラーゼ生産能の向上をもたらしたことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Single Nucleotide Polymorphism Analysis of a Trichoderma reesei Hyper-Cellulolytic Mutant Developed in Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Porciuncula JD.、Furukawa T.、Mori K.、Shida Y.、Hirakawa H.、Tashiro K.、Kuhara S.、Nakagawa S.、Morikawa Y.、Ogasawara W.
  • 雑誌名: Bioscience、Biotechnology、and Biochemistry 巻: Vol.77、No.3 ページ: 534-543
  • DOI: 10.1271/bbb.120794
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new Zn(II)(2)Cys(6)-type transcription factor BglR regulatesβ-glucosidase expression in Trichoderma reesei
  • 著者名/発表者名: Nitta M.、Furukawa T.、Shida Y.、Mori K.、Kuhara S.、Morikawa Y.、Ogasawara W.
  • 雑誌名: Fungal Genetics and Biology 巻: Vol.49、2012 ページ: 388-397
  • DOI: 10.1016/j.fgb.2012.02.009
  • 査読あり
• [学会発表] Trichoderma reeseiにおけるpH依存的セルラーゼ・ヘミセルラーゼの生産制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平沢大樹、塩屋幸樹、志田洋介、小笠原渉
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 日本型セルロース高分解微生物トリコデルマ・リーセイのDryラボを基にしたWetラボ (2013)
  • 著者名/発表者名: 小笠原渉
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20130918-20
  • 招待講演
• [学会発表] 比較ゲノム解析に基づくTrichoderma reeseiにおけるbgl2の一塩基変異の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 志田洋介、吉田理奈、通野和人、山口香織、小笠原渉
  • 学会等名: 第27回セルラーゼ研究会
  • 発表場所: 花王霞ヶ浦研修所
  • 年月日: 20130712-13
• [学会発表] Trichoderma reeseiにおけるpH依存的セルラーゼ・ヘミセルラーゼ発現生産の網羅的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩屋幸樹、平沢大樹、田原伸悟、志田洋介、小笠原渉
  • 学会等名: 第27回セルラーゼ研究会
  • 発表場所: 花王霞ヶ浦研修所
  • 年月日: 20130712-13
• [学会発表] Juliano de Oliveira Porciuncula, セルラーゼ高生産糸状菌Trichoderma reesei変異株系統樹の比較ゲノム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 志田洋介, 新田美貴子、山口香織、平川英樹、森一樹、久原哲、小笠原渉
  • 学会等名: 第7回日本ゲノム微生物学会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学
  • 年月日: 20130308-10
• [学会発表] Trichoderma reeseiセルラーゼ高生産変異株におけるbgl2変異の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 志田洋介、山口香織、新田美貴子、森一樹、平川英樹、久原哲、小笠原渉
  • 学会等名: 第12回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • 発表場所: ウインクあいち
  • 年月日: 20121112-13
• [学会発表] 菌体内β-グルコシダーゼ遺伝子のSNPがTrichoderma reeseiセルラーゼ高生産変異株に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口香織、志田洋介、新田美貴子、森一樹、平川英樹、久原哲、小笠原渉
  • 学会等名: 日本農芸化学会関東支部2012年度大会
  • 発表場所: 新潟薬科大学
  • 年月日: 20121027-28
• [学会発表] Juliano de Oliveira Porciuncula, Trichoderma reeseiセルラーゼ高生産変異株系統樹の比較ゲノム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 志田洋介, 新田美貴子、山口香織、平川英樹、森一樹、久原哲、小笠原渉
  • 学会等名: 日本農芸化学会関東支部2012年度大会
  • 発表場所: 新潟薬科大学
  • 年月日: 20121027-28
• [学会発表] セルラーゼ高生産微生物の日本型系統樹進化および最新の次世代バイオ燃料開発プロジェクト研究開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小笠原渉
  • 学会等名: 化学工学会第44回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20120919-21
  • 招待講演
• [学会発表] Trichoderma reeseiにおける新規転写調節因子のBglRの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 志田洋介、山口香織、田原伸悟、谷口大樹、小笠原渉
  • 学会等名: セルラーゼ研究会第26回大会
  • 発表場所: 花王霞ヶ浦保養所
  • 年月日: 20120525-26
• [学会発表] Trichoderma reeseiセルラーゼ高生産株における菌体内β-グルコシダーゼの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口香織、新田美貴子、中澤光、志田洋介、森川康、森一樹、平川英樹、久原哲、小笠原渉
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 20120322-26
• [学会発表] Effect of BGLIIMutation in the Cellulase Hyper-Producing Mutant of Filamentous Fungus Trichoderma reesei (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi K.、Nitta M.、Shida Y.、Mori K.、Hirakawa H.、Kuhara S.、Ogasawara W.
  • 学会等名: The 1st International GIGAKU Conference
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2012-02-04
• [学会発表] Trichoderma reeseiの比較ゲノム解析に基づく新規転写因子ClbRの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新田美貴子、山口香織、志田洋介、森一樹、平川英樹、久原哲、森川康、小笠原渉
  • 学会等名: 第11回糸状菌分子生物学コンファレンス
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Trichoderma reeseiセルラーゼ高生産変異株のSNP解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口香織、新田美貴子、中澤光、志田洋介、森川康、小笠原渉、森一樹、平川英樹、久原哲
  • 学会等名: 第26回セルラーゼ研究会
  • 発表場所: 花王霞ヶ浦研修所
  • 年月日: 2011-10-16
  • 招待講演
• [学会発表] 糸状菌のセルラーゼ高生産変異株の比較ゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口香織、新田美貴子、志田洋介、森一樹、平川英樹、久原哲、小笠原渉
  • 学会等名: 日本糖質学会
  • 発表場所: ハイブ長岡
  • 年月日: 2011-07-13
• [図書] 生物と化学掲載比較ゲノム解析によるセルロース分解微生物「トリコデルマ・リーセイ」日本型系統樹進化の謎の解明とさらなる進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小笠原渉、志田洋介
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 日本農芸化学会
• [図書] バイオマス分解酵素の最前線 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小笠原渉、他65名
  • 総ページ数: 311
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 長岡技術科学大学 生物系 生物資源工学 研究室ホームページ
  • URL: http://bio.nagaokaut.ac.jp/~Ogasawaralab/
• [備考] 長岡技術科学大学博士論文「Trichoderma reeseiの形態・比較ゲノム解 析に基づくセルラーゼ高生産化機構の解明」 新田美貴子, 2012年6月
• [備考] 長岡技術科学大学博士論文「Molecular Evolution of Trichoderma reesei Hypercellulolytic Mutants(Trichoderma reesei) Porciuncula Juliano, 2014年3月
• [備考] 長岡技術科学大学修士論文「比較ゲノム解析によるTrichoderma reesei日本型系統樹進化の謎に迫る〜bgl2のSNPが セルラーゼ高生産化に与える影響〜」 山口香織, 2013年3月
• [産業財産権] トリコデルマ属に属する微生物の変異株および該変異株の使用 (2013)
  • 発明者名: 小笠原 渉、志田 洋介
  • 権利者名: 小笠原 渉、志田 洋介
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-021566
  • 出願年月日: 2013-02-06
  • 外国