权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Metabolism of lactic acid bacteria under aerobic conditions with glucose repression removed

消除葡萄糖抑制的有氧条件下乳酸菌的代谢

基本信息

批准号：
21J10197
负责人：
一瀬涼
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10197/
关键词：
乳酸菌流加培養好気グルコース抑制呼吸高密度培養好気的

项目摘要

乳酸菌のグルコース抑制が解除された好気代謝の解明を目的として研究を進めた。本年度はLactococcus lactis MG1363の好気的流加培養時の菌体を用いてRNA-Seq解析を実施した。好気的な流加培養によりそれぞれ実測0.12、0.16、0.26 /h、また好気的な回分培養により最大の比増殖速度が0.80 /hとなった菌体の合計4検体を用いた。酸素を電子受容体としたNAD+再生系であるNADHオキシダーゼ(NOX)を本株は5種類(noxA、noxB、noxC、noxD、noxE)有しているが、具体的にどの酵素によって酸素が消費されていたのか不明であった。しかし、今回の結果から、noxEのTPM(発現量のレベルを示す指標)が全体的に比べてかなり高く、本株の酸素消費に関わる酵素の中で最も寄与を占めていると考えられる。興味深いことに、流加条件でTPMが上昇する傾向にあり、回分で702だったのが流加で最大1865となった。つまり、グルコース抑制が関わっている可能性がある。また、本株には酸素障害防御に関する酵素も多く存在し、これらの酵素も回分よりも流加の方がTPMが高い傾向にあった。特にTPMが高かったのがsodAであり、これはスーパーオキシドジスムターゼで、酸化障害の代表例であるスーパーオキシドアニオンを酸素と過酸化水素へ分解する。TPMは回分で5029だったのが、流加で最大12295にまで上昇していた。つまり、グルコース抑制が解除された状態では酸素の利用効率が上昇するが、それに伴って生じる酸化障害のリスクを酸化防御系の酵素の発現量も上昇させることで相殺していると考えられる。本研究により、乳酸菌の好気代謝には比増殖速度が深く関わっていることが示された。今後は遺伝子破壊株を構築し、これらの遺伝子が好気代謝全体においてどのような役割を担っているのかを明らかにする。

The purpose of this study is to improve the metabolism of lactic acid bacteria. This year, RNA-Seq analysis of Lactobacillus lactis MG1363 cells was performed in a good fed-batch culture. The maximum growth rate was 0.80 /h and the total number of cells was 0.12, 0.16, 0.26 /h in the optimal culture. There are five kinds of enzymes (noxA, noxB, noxD, noxE) in this strain, and the specific enzymes are unknown. In addition, the results of the current cycle, the TPM of noxE (the indicator of the amount of production) are the highest among the enzymes related to the acid consumption of the plant. The trend of TPM increase is 702 and the maximum of TPM increase is 1865.つまり、グルコース抑制が関わっている可能性がある。There is a high tendency for TPM to increase in the presence of enzymes related to acid barrier defense in this plant. In particular, TPM is a high-level inhibitor of acid and peracid degradation. TPM is 5029 points higher than the maximum of 12295 points. The production of enzymes in the acid defense system increased due to the release of acid inhibition. In this study, the metabolism of lactic acid bacteria is closely related to the growth rate. In the future, the genetic diversity of the plant will be improved, and the genetic diversity of the plant will be improved.