染色体の分断技術によるＲＮＡ高生産酵母の育種

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24658081
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 原島 俊 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70116086)
• 研究分担者: 杉山 峰崇 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80379130) ; 笹野 佑 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (90640194)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 応用微生物学 / 酵母 / 染色体工学 / ゲノム工学 / リボソームRNA

研究概要

核酸系うま味調味料の供給源であるRNAを高生産する酵母の育種を行った。このため，i)リボソームRNA（rRNA）転写の上昇と，ii)rDNAのコピー数増加の戦略を取った。i) では，rRNAの転写に重要な遺伝子(RRN5及びRRN10)の破壊株から抑圧変異株を分離し，feedback制御を解除後，野生型RRN5あるいはRRN10遺伝子を導入した。ii) では，ゲノム工学を利用して，約150コピーあるrDNA遺伝子を約300コピーとした。その結果、rrn5あるいはrrn10破壊株のいずれを出発株とした場合にも，野生型株の約2倍のRNAを生産する酵母を育種できた。

研究成果

• [雑誌論文] 酵母ゲノム工学の最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉山峰崇、笹野佑、原島俊
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: Vol.32、No5 ページ: 592-599
• [雑誌論文] Increased transcription of RPL40A and RPL40B is important for the improvement of RNA production in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Khatun, F., Kurata, K., Chuwattanakul, V., Sugiyama, M., Kaneko, Y., Harashima, S.
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 116(4) ページ: 423-432
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.04.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in rRNA content in a Saccharomyces cerevisiae suppressor strain from rrn10 disruptant by rDNA cluster duplication (2013)
  • 著者名/発表者名: Khatun, F., Sasano, Y., Sugiyama, M., Kaneko, Y., Harashima, S.
  • 雑誌名: Appl. Microbiol. Biotechnol. 巻: 97(20) ページ: 9011-9019
  • DOI: 10.1007/s00253-013-5065-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最新のゲノム編集技術が拓く新たな微生物育種への道 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹野佑
  • 雑誌名: 生物工学会誌 巻: Vol.91 ページ: 719
• [雑誌論文] Large-scale genome reorganization in Saccharomyces cerevisiae through combinatorial loss of mini-chromosomes (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueda, Y., Ikushima, S., Sugiyama, M., Matoba, R., Kaneko, Y., Matsubara, K., Harashima, S.
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 113(6) ページ: 675-682
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2012.01.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of an ethanol-tolerant yeast strain by genome reconstruction based on chromosome splitting technology (2012)
  • 著者名/発表者名: Park, AH., Sugiyama, M., Harashima, S., Kim, YH.
  • 雑誌名: J. Microbiol. Biotechnol. 巻: 22(2) ページ: 184-189
  • 査読あり
• [学会発表] 多様性創出ゲノム工学技術の開発と微生物育種への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原島俊
  • 学会等名: 2013年度JBA新資源生物変換研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131200
• [学会発表] CRISPR/Cas-PCSシステムを利用した染色体複数部位同時分断技術の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹野佑、長澤宏器、杉山峰崇、原島俊
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第46回研究報告会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Novel landscape for genetic interactions in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Saeed Kaboli, Takuya Yamakawa, Deasty Imara, Yu Sasano, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: YEAST GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY NEWS JAPAN No.46
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Genome-wide construction of a series of segmental aneuploids in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Waranya Natesuntorn, Yuki Matsubara, Yu Sasano, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: YEAST GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY NEWS JAPAN No.46
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Systematic segmental duplication of chromosomes for genome analysis and breeding in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Waranya Natesuntorn, Yuki Matsubara, Yu Sasano, Minetaka Sugiyama, Satoshi Harashim
  • 学会等名: 日本生物工学会第65回大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Systematic mapping of unexplored regions harboring synthetic lethal interactions in Saccharomyces cerevisiae genome (2013)
  • 著者名/発表者名: Saeed Kaboli, Takuya Yamakawa, Deasty Imara, Yu Sasano, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: 日本生物工学会第65回大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Molecular breeding of Saccharomyces cerevisiae strain producing high level of RNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Yu Sasano, Fahmida Khatun, Shogo Usugi, Minetaka Sugiyama, Satoshi Harashima
  • 学会等名: 26^<th> International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
  • 年月日: 20130800-0900
• [学会発表] PCR-mediated chromosome duplication method generates a defined duplicated chromosome as a novel tool for breeding and genome analysis in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Waranya Natesuntorn, Kotaro Iwami, Yuki Matsubara, Yu Sasano, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: 26^<th> International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
  • 年月日: 20130800-0900
• [学会発表] Recent advances in breeding technologies for microorganisms–More than just a trend- (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Harashima
  • 学会等名: JSPS-NRCT Young Scientist Seminar 2013 Osaka
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] Genome-wide construction of a series of segmental aneuploids for genome analysis and breeding in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Waranya Natesuntorn, Kotaro Iwami, Yuki Matsubara, Tetsuya Hayashi, Yu Sasano, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: JSPS-NRCT Young Scientist Seminar 2013 Osaka
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] Genome-wide mapping for unexplored essential regions harboring synthetic lethal interactions in Saccharomyces cerevisiae (2013)
  • 著者名/発表者名: Saeed Kaboli, Takuya Yamakawa, Deasty Imara, Yu Sasano, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: JSPS-NRCT Young Scientist Seminar 2013 Osaka
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] 酵母におけるゲノム工学技術の開発とゲノム機能の解明・育種への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原島俊
  • 学会等名: 大阪大学大学院工学研究科核酸制御(陽進堂)共同研究講座設立記念シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] 特別講演「酵母の育種理論と育種技術の発展とともに35年」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原島俊
  • 学会等名: 第19回日本生物工学会九州支部福岡大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] 特別シンポジウムウィルス学におけるdual use「ゲノムの多様性創出工学と生命科学・生命工学におけるデュアルユース問題」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原島俊
  • 学会等名: 第60回日本ウィルス学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] Exploitation of PCDup technology for breeding and genome analysis in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Waranya Natesuntorn, Yuki Matsubara, Tatsuya Hayashi, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: 日本生物工学会第64回大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] Exploitation of PCDup technology for breeding and genome analysis in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Waranya Natesuntorn, Yuki Matsubara, Tatsuya Hayashi, Minetaka Sugiyama, Yoshinobu Kaneko, Satoshi Harashima
  • 学会等名: YEAST GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY NEWS JAPAN No.45
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Plenary Lecture Recent Advances on New Breeding Technologies in Microorganisms -More than Just a Trend- (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Harashima
  • 学会等名: 2012 International Symposium & Annual Meeting A New Era of Biotechnology and Bioeconomy
  • 発表場所: Busan,Korea
  • 年月日: 20120600
• [備考]
  • URL: http://www.bio.eng.osaka-u.ac.jp/mg/