ヘテロ接合性消失を利用した２倍体焼酎酵母の１ステップ遺伝子破壊法の開発

2012 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24580118
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 玉置 尚徳 鹿児島大学, 農学部, 准教授 (20212045)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ヘテロ接合性消失 / 焼酎酵母

研究概要

申請者は、これまでに焼酎酵母において形質転換が可能なこと、PCRにて増幅したカナマイシン耐性遺伝子(Kanr)により対立遺伝子のうちの一方を破壊できること、またヘテロ接合性消失(LOH)が可能なことを見出してきた。24年度には、LOHを誘発する要因について検索を行った。すなわち我々がこれまでに開発したLOHの頻度を測定できるシステムを用いて酵母の各種処理によるLOHへの影響を調べた。本システムは、焼酎酵母の２つのURA3遺伝子（ウラシル生合成に関与）のうち片方をカナマイシン耐性遺伝子(Kanr)で置換した株を用いて、各種薬剤や物理的処理の後、FOA(5-フルオロオロト酸)を含むプレートに塗り広げて培養を行い、出現したコロニーの数よりLOHの頻度を算出するものである。URA3遺伝子産物は、FOAを毒性物質に変換するためURA3遺伝子を持つ株は生育できないが、URA3遺伝子が欠失した株は、FOAを含むプレートで生育できる。すなわち、URA3/Kanrを持つヘテロな株でLOHが生じるURA3/URA3あるいはKanr/Kanr株となるが、このうちKanr/Kanr株はFOAプレートに生育できるためそのコロニー数よりLOHの頻度を算出できる。その結果、紫外線照射とヒートショック処理において有意に　LOHの頻度の上昇を認めた。さまざまな条件検討を行った結果、紫外線を30秒照射後、YPD液体培地にて回収し、さらに24時間振とう培養することで、数十倍の効率でLOHが生じることを見出した。

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

24年度の目標は、ほぼ達成できている。焼酎酵母ゲノム情報の整理に関しては継続して進行中である。

今後の研究の推進方策

24年度は、研究実施計画にそってほぼ達成できていることから、25年度に関しても研究実施計画をもとに着実に成果を上げていきたい。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

研究成果

• [雑誌論文] Development of a heat-processing method for koji to enhance its antioxidant activity (2012)
  • 著者名/発表者名: Kayu Okutsu, Yumiko Yoshizaki, Kazunori Takamine, Hisanori Tamaki, Kiyoshi Ito, and Yoshihiro Sameshima
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 113 ページ: 349-354
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.10.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kluyveromyces marxianus-based platform for direct ethanol fermentation and recovery from cellulosic materials under air-ventilated conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Matsuzaki, Akira Nakagawa, Takashi Koyanagi, Kojiro Tanaka, Hiromichi Minami, Hisanori Tamaki, Takane Katayama, Kenji Yamamoto, and Hidehiko Kumagai
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 113 ページ: 604-607
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.12.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] サツマイモに含まれるモノテルペン配糖体の分布 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髙峯和則, 吉崎由美子, 山本優, 吉竹一哉, 橋本文雄, 玉置尚徳, 鮫島吉廣
  • 雑誌名: 日本醸造協会誌 巻: 107 ページ: 782-787
  • 査読あり
• [学会発表] 出芽酵母アシル基転移酵素Lpt1のトポロジー解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古庄征才、吉崎由美子、高峯和則、鮫島吉廣、伊藤清、玉置尚徳
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
  • 年月日: 20120904-20120906
• [学会発表] 分裂酵母リゾリン脂質アシル転移酵素Slc1の基質特異性と細胞膜リン脂質組成との関連 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田竜也、吉崎由美子、高峯和則、鮫島吉廣、伊藤清、玉置尚徳
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
  • 年月日: 20120904-20120906
• [学会発表] 麹菌におけるクエン酸生産への環境因子の影響
  • 著者名/発表者名: 寺嶋直也、吉崎由美子、高峯和則、鮫島吉廣、伊藤清、玉置尚徳
  • 学会等名: 日本農芸化学会西日本支部および日本栄養食糧学会九州沖縄支部合同大会
  • 発表場所: 鹿児島大学農学部
• [学会発表] 出芽酵母リン脂質アシル転移酵素Lpt1のER膜におけるトポロジー解析
  • 著者名/発表者名: 古庄征才、吉崎由美子、高峯和則、鮫島吉廣、伊藤清、玉置尚徳
  • 学会等名: 日本農芸化学会西日本支部および日本栄養食糧学会九州沖縄支部合同大会
  • 発表場所: 鹿児島大学農学部
• [学会発表] 分裂酵母リゾリン脂質アシル転移酵素Slc1の基質特異性解明
  • 著者名/発表者名: 福田竜也、吉崎由美子、高峯和則、鮫島吉廣、伊藤清、玉置尚徳
  • 学会等名: 日本農芸化学会西日本支部および日本栄養食糧学会九州沖縄支部合同大会
  • 発表場所: 鹿児島大学農学部
• [学会発表] 白麹菌の生産する耐酸性αアミラーゼの発現特異性の解析
  • 著者名/発表者名: 山内裕介、吉崎由美子、高峯和則、鮫島吉廣、伊藤清、玉置尚徳
  • 学会等名: 日本農芸化学会西日本支部および日本栄養食糧学会九州沖縄支部合同大会
  • 発表場所: 鹿児島大学農学部
• [備考] 鹿児島大学農学部 焼酎・発酵学教育研究センター
  • URL: http://chem.agri.kagoshima-u.ac.jp/Shochu_new/