発酵阻害物質バニリン存在下での酵母mRNAfluxの解析と優良酵母育種への応用

发酵抑制剂香兰素存在下酵母 mRNA 通量分析及其在优质酵母育种中的应用

• 批准号: 15J08781
• 负责人: NGUYEN Thi My Trinh (2016)
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 2017
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08781/
• 关键词: 優先的翻訳; バニリン; フルフラール; HMF; 酵母; バイオエタノール; 翻訳抑制; mRNA flux; 出芽酵母; ADH7

木質・草本系バイオマスの糖化・前処理の際に副産物として生じるバニリンやフルフラール、HMF(5-ヒドロキシメチルフルフラール)は酵母の生育・発酵を阻害するバイオマス由来発酵阻害物質であり、第2世代バイオエタノールの効率的生産や製造コスト削減をはかる上で大きな障壁となっている。さらにこれらの発酵阻害物質は酵母の翻訳活性を強く阻害するため、大部分の遺伝子は転写が活性化されても翻訳産物レベルには反映されない。そのため、多コピーベクターで遺伝子を酵母細胞に導入しても、バイオマス加水分解産物溶液中では遺伝子が翻訳されないため、期待に沿う効果が得られないことも多い。一方で、ごく一部のmRNAは翻訳抑制下でも優先的に翻訳されることが知られている。そこで研究代表者らは、高濃度バニリンによる翻訳抑制下でも優先的に翻訳される遺伝子の同定に取り組んだ。昨年度は、ADH7が高濃度バニリンストレス下で優先的に翻訳されることを見出した(Nguyen et al., 2015)。今年度はNADH依存型のアルコール脱水素酵素をコードするBDH2のmRNAも高濃度バニリンストレス下で効率的に翻訳されることを新たに見出した。さらに、ADH7がバニリンとHMFによってしかその発現が誘導されないのに対し、BDH2の発現は、バニリンとHMFに加えフルフラールによっても誘導されることを確認した。また、ADH7とBDH2に加えて機能未知の遺伝子VIE1の発現が高濃度バニリンやHMF、フルフラールによって誘導されることを見出すとともに、VIE1の発現誘導効率はADH7やBDH2よりも優れていることを確認した。また、ADH7やBDH2、VIE1のプロモーターを用いてバイオマス由来発酵阻害物質存在下で他の遺伝子の発現を誘導することにも成功しており、ADH6の発現誘導などを通して各発酵阻害物質に対する耐性改善にも成功した。

Wood, herb is バ イ オ マ ス の saccharification, former 処 Richard の interstate に by-products と し て raw じ る バ ニ リ ン や フ ル フ ラ ー ル results, (5 - ヒ ド ロ キ シ メ チ ル フ ル フ ラ ー ル) は yeast の fertility, 発 leaven を resistance against す る バ イ オ マ ス origin 発 leaven resistance against material で あ り, second generation バ イ オ エ タ ノ ー ル の working rate of production や manufacturing コ ス ト cuts Youdaoplaceholder0 を る る る で large な な barrier となって となって る る. さ ら に こ れ ら の 発 leaven resistance against material は の turn 訳 active yeast を く strong resistance against す る た め, most の but 伝 は planning write が activeness さ れ て も turn 訳 product レ ベ ル に は reflect さ れ な い. そ の た め, multiple コ ピ ー ベ ク タ ー で heritage 伝 を yeast cells に import し て も, バ イ オ マ ス hydrolysis product solution で は posthumous son 伝 が turn 訳 さ れ な い た め, expect に along う fruit comes unseen が ら れ な い こ と も い more. Party で, ご く a の mRNA は turn 訳 curb で も priority に turn 訳 さ れ る こ と が know ら れ て い る. そ こ で research representatives ら は, high concentration バ ニ リ ン に よ る turn 訳 curb で も priority に turn 訳 さ れ る heritage 伝 の son be に group take り ん だ. Yesterday annual は, ADH7 が high-concentration バ ニ リ ン ス ト レ ス に で priority under double 訳 さ れ る こ と を shows し た (Nguyen et al., 2015). Our は NADH dependent type の ア ル コ ー ル dehydrated vegetable enzyme を コ ー ド す る BDH2 の mRNA も high-concentration バ ニ リ ン ス ト レ ス で under working rate に turn 訳 さ れ る こ と を new た に shows し た. さ ら に, ADH7 が バ ニ リ ン results と に よ っ て し か そ の 発 now が induced さ れ な い の に し, seaborne BDH2 の 発 は, バ ニ リ ン results と に plus え フ ル フ ラ ー ル に よ っ て も induced さ れ る こ と を confirm し た. ま た, ADH7 と BDH2 に plus え て function unknown の posthumous son 伝 VIE1 の 発 now が high-concentration バ ニ リ ン results や, フ ル フ ラ ー ル に よ っ て induced さ れ る こ と を shows す と と も に, VIE1 の 発 now induction rate of unseen は ADH7 や BDH2 よ り も optimal れ て い る こ と を confirm し た. ま た, ADH7 や BDH2, VIE1 の プ ロ モ ー タ ー を with い て バ イ オ マ ス origin 発 leaven resistance against material existence で he の heritage 伝 son の 発 now を induced す る こ と に も successful し て お り, ADH6 の 発 now induced な ど を tong し て 発 leaven resistance against each material に す seaborne る patience to improve に も successful し た.

项目成果

高濃度バニリンストレスによる翻訳抑制下でも優先的に翻訳される酵母VIE1の解析

酵母 VIE1 的分析，即使在高浓度香草醛胁迫引起的翻译抑制下，它也会优先翻译

• 发表时间: 2016
• 作者: Trinh TM Nguyen;石田陽子;井沢真吾
• 通讯作者: 井沢真吾

KIT Yeast Group

KIT酵母集团

The ADH7 Promoter of Saccharomyces cerevisiae is Vanillin-Inducible and Enables mRNA Translation Under Severe Vanillin Stress.

• DOI: 10.3389/fmicb.2015.01390
• 发表时间: 2015
• 期刊: Frontiers in microbiology
• 影响因子: 5.2
• 作者: Nguyen TT;Iwaki A;Izawa S
• 通讯作者: Izawa S

翻訳抑制を誘導する高濃度バニリン存在下で発現する酵母VEP3遺伝子の解析

分析在诱导翻译抑制的高浓度香草醛存在下表达的酵母 VEP3 基因

• 发表时间: 2015
• 作者: Nguyen Trinh TM;井沢真吾
• 通讯作者: 井沢真吾

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