酵母の不飽和脂肪酸類の代謝制御に関する分子生物学、分子遺伝学的研究

酵母不饱和脂肪酸代谢调控的分子生物学和分子遗传学研究

• 批准号: 10F00701
• 负责人: 植村 浩
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00701/
• 关键词: 酵母; 脂質蓄積; 脂肪酸; リシノール酸; FAH12; DGA1

研究目的 現在、地球温暖化や二酸化炭素削減が大きな問題となっている。微生物や酵素を利用したバイオプロセスは、化学プロセスに比べて反応の選択性が極めて高く、高付加価値化合物の効率的な生産が可能であり、製造プロセスの省エネルギー化、環境負荷の軽減が可能となる。しかし、そのためには微生物の機構を解明し、生物の持つ機能を有効に活用する技術を開発する必要がある。上記の観点から我々は、多くの学問的蓄積が有る酵母で、健康維持に重要な希少高度不飽和脂肪酸や、化成品原料を高効率生産するバイオプロセス技術の開発を目指している。本研究では、石油に依存しない化学ポリマーの原料となる脂肪酸として、リシノール酸の酵母での生産を試みた。実験結果 まず酵母での脂質蓄積能を向上させることを試みた。酵母において脂肪は主に中性脂肪(トリグリセリド,TG)の形で蓄積されるため、TG合成の最終段階の酵素dgalを高発現させた。その結果、脂肪酸含量をコントロール株に比べて約3.4倍にまで増加させることができた。次に異種遺伝子の導入によるリシノール酸の生産を試みた。リシノール酸合成遺伝子FAH12(ヒドロキシラーゼ)を酵母で発現させたところ、増殖阻害が見られた。これは、酵母が本来持たない脂肪酸を生産したために、細胞膜の組成が変わり、そのストレスで増殖阻害が起きたと考えられる。しかし、この酵素が温度感受性であり、高温では殆ど活性の無いことを見いだした。そこで予め活性のない高温で培養し、その後で低温培養することにより、リシノール酸を高効率に生産する事ができた。今後、酵母細胞の脂質含量を上げることができればリシノール酸生産酵母として実用化が可能になることが見込まれる。

Research purposes: Global warming and carbon dioxide reduction are major problems. The utilization of microorganisms and enzymes, the selectivity of chemical reactions, and the possibility of production with high efficiency and high efficiency of high-value compounds, the economical production of high-value compounds, and the reduction of environmental load. It is necessary to develop technology for understanding the mechanism of microorganisms and for utilizing the functions of organisms In this regard, the accumulation of a large number of knowledge, including yeast, health maintenance, the need to reduce highly unsaturated fatty acids, and the development of high-efficiency production of raw materials for chemical products are important. This study was conducted to investigate the production of petroleum-dependent fatty acids by yeast. As a result, the lipid accumulation in yeast cells increased significantly. Yeast fat is mainly neutral fat (TG), and the enzyme dgal, the final stage of TG synthesis, is highly developed. As a result, the fatty acid content of the plant is about 3.4 times higher than that of the plant. The introduction of heterogeneic genes into the production of lactic acid The gene FAH12( The yeast originally produced fatty acids, and the cell membrane composition increased. The enzyme is temperature-sensitive and active at high temperatures. The activity of this enzyme is regulated by high temperature culture and low temperature culture. In the future, the lipid content of yeast cells will increase.