2014 Fiscal Year Research-status Report
甲州ワインの高品質化に適した醸造用酵母株の構築とプロファイリング
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26350091
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
三木 健夫 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (10313793)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酵母 / 遺伝子 / プロリン / ワイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
甲州ワインは、一般的な白ワインに比べて多量のプロリンが含まれており、これが酒質低下の一因と示唆されている。我々は、甲州ワインの高品質化の為、酵母を用いたプロリン低減化技術の構築を目的としている。これまでの研究で、実用ワイン酵母Saccharomyces cerevisiae OC-2 株のPUT4 遺伝子過剰発現株では、PUT4遺伝子の転写量がコントロール株に比べて約15 倍に増加することや本株のプロリン資化能力が増大することなどを明らかにしている。しかし、本株を用いても甲州ワインに含まれるプロリンを最大40％低下させるに留まるため、よりプロリン資化能力の高い酵母株を構築が望まれた。
本研究では、PUT4 株のプロリン生合成を阻害し、生育に要するプロリンを細胞外から取込むよう改変した株を構築し、本株のプロリン資化能について検証を試みる。さらに、本株のプロリン代謝関連遺伝子群の転写量解析を行う事により、プロリン資化性に優れた酵母株のプロファイルを作成する。本データを基盤に自然界から酵母株のスクリーニングを行い、プロリン資化性の強弱について検証する予定である。
平成26年度は、プロリン生合成遺伝子破壊株の構築を試みた。酵母のプロリン生合成および資化代謝経路は独立して機能し異なっている為、プロリン生合成経路を遮断することにより、細胞内で必要とされるプロリンを細胞外から取込む様に代謝が変化する為、プロリン資化能力が高まると予想される。そこで本年度は、プロリン資化能力を最大限に高めるため、プロリン生合成遺伝子（PRO3）の遺伝子破壊を行試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
PRO3遺伝子破壊株の構築は予想通り難易度が高く、現在も作成途上である。これはOC-2株が倍数体であることに起因する。本株の倍数性を正確に知るため、フローサイトメトリーによるDNA倍数体の解析を行った結果、OC-2株は２対の染色体ゲノムを持つ２倍体であることが判明した。この結果、PRO3遺伝子は染色体上に複数座位存在することが明らかになり、これらを両方組換え破壊する為には組換え効率の高い技術が必要となる。研究代表者は、既に効率の良い遺伝子組換え技術を獲得しており、本技術を用いてPRO3遺伝子破壊株(PRO破壊株)を引き続き作成する。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度は当初、申請書の段階では、PRO破壊株のメタボローム解析を実施する予定であったが、申告研究費の減額により実施不可能となった為、引き続きPRO破壊株の構築を行う。PRO破壊株の構築後は、本株のプロリン要求性を確認する。また、プロリンは細胞保護物質としての機能も有する事が報告されているため、本実験ではPRO破壊株の環境ストレス（pH,、温度、活性酸素、浸透圧等）に対する耐性についても同時に調査する。
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| Remarks |
http://www.fp.yamanashi.ac.jp/fdp/
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