2015 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
| Project/Area Number |
26350091
|
|---|
| Research Institution | University of Yamanashi |
|---|
Principal Investigator |
三木 健夫 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (10313793)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | プロリン / 酵母 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
甲州ワインには、一般的な白ワインと比較し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されている。研究代表者は、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指している。これまでの研究で、実用ワイン酵母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ている。
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27年度は、26年度に引き続きPRO破壊株の構築を試みた。また、PUT1,2,3,4遺伝子破壊株のプロリン取込み能力および脂肪酸組成の変動に関するプロファイルを作成した。結果、PRO破壊株は未取得であり、異なる栄養マーカー遺伝子を用いる等、遺伝子破壊手順を見直しながら再度構築を試みる。他方、プロリンを0.5ｇ/Lを含む培養液中で各株の示すプロリン取込み量は、発酵中期のPUT4遺伝子過剰発現株で最も高いことがわかった。また、各株の脂肪酸組成は、PUT1,2,3遺伝子過剰発現株でほとんど変化しなかったが、PUT4遺伝子過剰発現株は、発酵中期にパルミチン酸（C16：0）およびステアリン酸（C18：0）の割合が増大することがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度よりPRO3遺伝子破壊株の構築に着手しているが、未だに当該株を取得できていない。これはOC-2株が倍数体であることに加えて、組換える遺伝子の配列および染色体上の位置などの影響が考えられた。今年度では、遺伝子破壊手順を見直し、異なる栄養マーカーを用いる破壊手順等を新たに計画し実施する。他方、これまで不明であったPUT4遺伝子過剰発現株のプロリン取込み時期については発酵中期（培地中のアルコール濃度が4～8％）に最も高くなることが明らかにできた。これはプロリントランスポーターをコードするPUT4遺伝子が発酵中期に多く発現している可能性を示唆しており、今後PUT4遺伝子の転写量を経時的に測定する必要性が考えられた。また、PUT4遺伝子過剰発現株では、発酵中期にパルミチン酸（C16：0）およびステアリン酸（C18：0）の割合が増大し、逆にパルミトオレイン酸（C16：1）およびオレイン酸（C18：1）が減少する新現象を見出した。培地中のプロリンと膜タンパク質であるPUT4遺伝子産物の過剰発現により脂肪酸組成が変化する報告はなく、本研究の新たな研究項目として今後も調査を続ける予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成２8年度は、自然環境から種々の酵母を分離しプロリンの資化性について調査する予定ある。既に果樹園等から酵母26菌株を取得しており、これらの株のプロリン資化性について調査を進める。また、平成２７年度に得られた研究成果、すなわちPUT4遺伝子過剰発現株で見られる脂肪酸構成比の変化（不飽和脂肪酸の減少）は、培地中にプロリンが存在することとPUT4遺伝子産物の過剰発現の２条件が重なった場合にのみ見られることから、プロリンが酵母の脂質代謝に何らかの影響を与えている可能性を強く示唆する。本研究のでは、プロリンと脂質代謝との関連性について今後も調査を続ける予定である。
|
Research Products
(2 results)
