2023 Fiscal Year Annual Research Report
フラビンタンパク質機能から紐解くAshbya gossypiiリボフラビン生産
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21K05390
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
加藤 竜也 静岡大学, 農学部, 教授 (00397366)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Ashbya gossypii / リボフラビン / フラビンタンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、Ashbya gossypiiのリボフラビン生産をフラビンモノヌクレオチド（FMN）やフラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）を補酵素とするフラビンタンパク質の機能の面から解析をすることを目的としている。1,2年目においてA. gossypiiリボフラビン過剰生産変異株において、アセト乳酸合成酵素の関与が示唆されていた。3年目については、それについてさらに解析を行った。アセト乳酸合成酵素は分岐鎖アミノ酸生合成の初発酵素であり、ミトコンドリアに存在することが報告されている。さら出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのアセト乳酸合成酵素について、酸化還元条件によりこの酵素の補酵素であるFADが影響を受け活性が調節されることが示されている。リボフラビン過剰生産変異株の活性酸素種（ROS）産生をROS Brite 570（AAT Bioquest）でROSを染色することで確認すると、野生株に比べてROS産生量が多いことが確認された。またミトコンドリアをMitoBright LT Red（Dojin）で染色すると、野生株に比べてリボフラビン過剰生産株のほうが蛍光が薄く、ミトコンドリアの機能が低下していることが明らかになった。このことから、リボフラビン生産とROS産生、ミトコンドリア機能に関係があることが示唆された。
リボフラビン過剰生産とROS産生の関係を明らかにするために、以前に単離したリボフラビン過剰生産株（サーチュイン遺伝子破壊株）のROS生産と抗酸化関連遺伝子の発現を確認したところ、生産株のROS生産が上昇し、抗酸化関連遺伝子の発現の上昇が確認された。さらにリボフラビン生合成遺伝子の発現も上昇していた。
これらの結果から、A. gossypiiのリボフラビン生産にはフラビンタンパク質であるアセト乳酸合成酵素とROS生産が関与することが示唆された。
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