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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Methanol economy pioneered by C1-microorganisms: development of basic technologies utilized in low-carbon and sustainable society

Research Project

Project/Area Number 16H02997
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

由里本 博也  京都大学, 農学研究科, 准教授 (00283648)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsメタノール酵母 / 遺伝子発現 / メタノール資化性酵母
Outline of Annual Research Achievements

1.メタノール酵母の有用形質を制御する遺伝子機能の解明とその活用
メタノール誘導性遺伝子発現がエタノールによって抑制される「エタノール抑制」には、エタノールそのものではなく、エタノールがアセチルCoAに代謝されることが必要であり、アセチルCoA合成酵素のエタノール抑制に必要な機能領域や活性制御を明らかにした。また、メタノール濃度に応じた遺伝子発現制御における各種転写因子の役割や、転写因子自身の発現制御機構に関する解析を進め、転写因子のリン酸化動態や、発現制御に重要なプロモーター領域を明らかにした。
2.メタノール変換反応系の構築
前年度に引き続き、C1微生物の代謝系を活用したメタノールへの新規バイオプロセス変換法の開発を進めるとともに、バイオプロセスにより生じたメタノールを検出するための酵母メタノールセンサー細胞の活用技術を開発した。バイオマス由来のペクチンを基質とし、メタノール生成反応を触媒する酵素であるペクチンメチルエステラーゼをモデル酵素として利用し、その活性の強弱を評価することに成功した。
3.植物共生メタノール資化性細菌の活用
前年度に引き続き、Methylobacterium細菌のメタノール代謝特性や植物上での定着・生存に必要な細胞機能の解析を進めた。植物葉面微生物の優占種であるMethylobacterium 属細菌の多くがパントテン酸(ビタミンB5)要求性を示すが、その原因は前駆体化合物β-アラニンの合成能を欠くためであり、実際に葉面に存在することが認められたパントテン酸やその前駆体化合物を獲得して葉面に定着できることを明らかにした。また、シアノバクテリアでは時計遺伝子として知られているKaiCのホモログ遺伝子が、Methylobacterium細菌の葉面定着に重要な役割を果たすことを明らかにした。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] KaiC family proteins integratively control temperature-dependent UV resistance in Methylobacterium extorquens AM12018

    • Author(s)
      Iguchi Hiroyuki、Yoshida Yusuke、Fujisawa Kento、Taga Hiroki、Yurimoto Hiroya、Oyama Tokitaka、Sakai Yasuyoshi
    • Journal Title

      Environmental Microbiology Reports

      Volume: 10 Pages: 634~643

    • DOI

      10.1111/1758-2229.12662

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Pichia pastoris single-cell biosensor for detection of enzymatically produced methanol2018

    • Author(s)
      Takeya Tomoyuki、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 102 Pages: 7017~7027

    • DOI

      10.1007/s00253-018-9144-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ethanol represses the expression of methanol-inducible genes via acetyl-CoA synthesis in the yeast Komagataella phaffii2018

    • Author(s)
      Ohsawa Shin、Nishida Susumu、Oku Masahide、Sakai Yasuyoshi、Yurimoto Hiroya
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 18051

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36732-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pantothenate auxotrophy of Methylobacterium spp. isolated from living plants2018

    • Author(s)
      Yoshida Yusuke、Iguchi Hiroyuki、Sakai Yasuyoshi、Yurimoto Hiroya
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 83 Pages: 569~577

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1549935

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] はじめに~葉面C1微生物の生存戦略とその利用2019

    • Author(s)
      由里本博也、阪井康能
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会シンポジウム「植物生長促進微生物研究の新潮流」
    • Invited
  • [Presentation] Methanol-sensing machinery and signaling pathway in the methylotrophic yeast.2018

    • Author(s)
      Hiroya Yurimoto
    • Organizer
      Non-conventional Yeasts: From Basic Research to Application.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Analysis of B vitamins auxotrophy of Methylobacterium sp. living in the phyllosphere2018

    • Author(s)
      Yusuke Yoshida, Hiroyuki Iguchi, Hiroya Yurimoto, and Yasuyoshi Sakai
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Molecular Basis of Microbial One-Carbon Metabolism
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of the expression of a methanol-induced transcription factor Mpp1 in the methylotrophic yeast Candida boidinii2018

    • Author(s)
      Hiroya Yurimoto, Koichi Inoue, and Yasuyoshi Sakai
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Molecular Basis of Microbial One-Carbon Metabolism
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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