発酵食品製造に利用される微生物の耐塩性機構の分子生物学的研究

日本の伝統的な大豆発酵食品である味噌・醤油には、その独特の風味形成に耐塩性酵母(Zygosaccharomyces rouxii等)の関与が不可欠である。本研究では醸造用耐塩性酵母の特性である耐塩性(抗浸透圧性)に着目し、この形質に関与する可能性のある遺伝子発現を解析し、その原因遺伝子の各種の醸造関連微生物への導入による新菌種育種の基礎を築くことを目的としている。耐塩性酵母Zygosaccharomyces rouxii S-96株を用い、高塩濃度環境に対する「適合溶質」とされるglycero1の代謝調節を解析した。pH4.0のYPD培地で培養したZ.rouxii S-96株は、2M Naclの添加によりglycero1合成能が亢進するが、塩負荷に加えてpHの上昇(4.0→6.0)により相乗的にglycero1合成量が増大することが示された。glycero1-3-phosphate dehydrogenaseは酵母Saccharomyces cerevisiaeではglycero1合成系の律速酵素であり、浸透圧ストレスにより誘導されることが知られているが、S-96株での高塩濃度による本酵素遺伝子(GPD1)の発現誘導を解析した。その結果、pH4.0の条件下では2M Nacl添加によりGPDl mRNA量は変化しなかったが、pH6.0+2M Naclの条件下では顕著な誘導が見られた。このことから、Z.rouxii S-96株では高塩濃度ストレスに対し、dihydroxyacetoneを経由する経路によりglycero1合成を促進させ、それにpHの上昇を伴う場合はさらにGPD1を誘導させるという相乗的なglycero1合成により適応していることが示唆された。さらに、発現クローニングにより高塩濃度適応遺伝子の探索を行い、その候補遺伝子の解析を現在継続している。

日本の伝統的な大豆発酵食品である味噌・醤油には、その独特の風味形成に耐塩性酵母(Zygosaccharomyces rouxii等)の関与が不可欠である。本研究では醸造用耐塩性酵母の特性である耐塩性(抗浸透圧性)に着目し、この形質に関与する可能性のある遺伝子発現を解析し、その原因遺伝子の各種の醸造関連微生物への導入による新菌種育種の基礎を築くことを目的としている。耐塩性酵母Zygosaccharomyces rouxii S-96株を用い、高塩濃度環境に対する「適合溶質」とされるglycero1の代謝調節を解析した。pH4.0のYPD培地で培養したZ.rouxii S-96株は、2M Naclの添加によりglycero1合成能が亢進するが、塩負荷に加えてpHの上昇(4.0→6.0)により相乗的にglycero1合成量が増大することが示された。glycero1-3-phosphate dehydrogenaseは酵母Saccharomyces cerevisiaeではglycero1合成系の律速酵素であり、浸透圧ストレスにより誘導されることが知られているが、S-96株での高塩濃度による本酵素遺伝子(GPD1)の発現誘導を解析した。その結果、pH4.0の条件下では2M Nacl添加によりGPDl mRNA量は変化しなかったが、pH6.0+2M Naclの条件下では顕著な誘導が見られた。このことから、Z.rouxii S-96株では高塩濃度ストレスに対し、dihydroxyacetoneを経由する経路によりglycero1合成を促進させ、それにpHの上昇を伴う場合はさらにGPD1を誘導させるという相乗的なglycero1合成により適応していることが示唆された。さらに、発現クローニングにより高塩濃度適応遺伝子の探索を行い、その候補遺伝子の解析を現在継続している。