微細藻類のスターチ生合成を制御する分子機構の解明

阐明控制微藻淀粉生物合成的分子机制

• 批准号: 16F16399
• 负责人: 今村 壮輔
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tokyo 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-11-07 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16399/
• 关键词: スターチ; 微細藻類; バイオマス

TORの活性をその特異的な阻害剤ラパマイシンにて阻害したところ、通常培養条件であるにも拘らず、細胞内にスターチの蓄積が観察された。スターチ合成に関わる遺伝子群のmRNA量は、TOR活性阻害によって変化しなかったことから、転写後調節によってスターチ量が調節されている可能性が考えられた。そこで、翻訳後調節の主制御であるリン酸化に注目し、LC-MS/MSを用いてリン酸化タンパク質とその量的な変動を観察した。その結果、53個のタンパク質のリン酸化状態がTORの活性依存的に変化することが明らかになった。また、53個のリン酸化部位周辺のアミノ酸配列を解析した結果、RXXSP (Xは任意のアミノ酸) モチーフが見出された。同定された53個のタンパク質の内、Glycogeninタンパク質に着目した。酵母におけるGlycogeninの相同タンパク質は、スターチ生合成の初期段階において重要な役割を担っていることが明らかになっているからである。Glycogeninタンパク質のリン酸化が確認された613番目のセリン残基について、リン酸化状態を常に模倣するためにグルタミン酸残基に置換したGlycogenin（リン酸化模倣）が発現するシゾン株、リン酸化が引き起こされない状態を常に模倣するためにアラニン残基に置換したGlycogenin（脱リン酸化模倣）が発現するシゾン株をそれぞれ構築した。その後、各株におけるスターチ蓄積量をコントロール株と共に比較した。その結果、リン酸化を模倣したGlycogenin発現株に対して、脱リン酸化を模倣したGlycogenin発現株では、スターチ量が2倍に上昇していた。このことは、Glycogeninの特異的な残基のリン酸化状態によって、スターチ量が調節されていることを示している。

TOR's activity is specific to the blocking system, Normal culture conditions are as follows: intracellular accumulation of sucrose and phosphorus.スターチsynthetic に Off わるのmRNA quantity は, TOR activity inhibition によって変化 しなかったことから、転写后adjusted によってスターチquantity がadjusted されているpossibility が考えられた. After the transformation, the main control of the acidified acid was adjusted, and the LC-MS/MS was used to control the quality of the acidified acid.その results, 53 のタンパク性のリン acidification state がTORのactivity-dependent に変化することが明らかになった.また, 53 のリン acidification sites surrounding 辺のアミノacid alignment analysis results, RXXSP (Xはarbitrary のアミノacid) モチーフが见出された. Tongding された53のタンパク之の内, Glycogenin タンパク性に出目した. Yeast is the same as Glycogenin. The important stage of the stage is the important stage of the stage. Glycogenin acidification confirmation of acidification of Glycogenin 613 items of residue residue The acidified state is often imitated by するためにグルタミン acid residue and the substitution of したGlycogenin (リン acidified Imitation) が発成するシゾン strain, リン acidified がINDIQI こされないSTATE を often に imitation するためにアラニン residual The base replacement Glycogenin (de-nacidification imitation) has been constructed by Glycogenin Co., Ltd. After that, the accumulation amount of each strain of strain is compared with that of the strain. Result of その, リン acidification を imitation したGlycogenin 発発市に対して, de-リン acidification Imitate the current strain of Glycogenin and increase the amount of Glycogenin by 2 times.このことは, Glycogenin's specific な residue のリン acidification state によって, スターチquantity が adjustment されていることをshow している.

项目成果

Biochemical and genetic engineering strategies to improve the starch productivity in microalgae

提高微藻淀粉生产率的生化和基因工程策略

• 发表时间: 2017
• 作者: Imran Pancha;Kan Tanaka;and Sousuke Imamura
• 通讯作者: and Sousuke Imamura

タイリングアレイによる原始紅藻シゾンの窒素応答転写因子CmMYB1の転写ターゲットの網羅的解析

使用平铺阵列综合分析原始红藻 Schison 中氮响应转录因子 CmMYB1 的转录靶标

• 发表时间: 2017
• 作者: ○瀧景子;曾根俊之;墨谷暢子;神崎陸;宮城島進也;今村壮輔;田中寛
• 通讯作者: 田中寛

Top Starch Plating Method for the Efficient Cultivation of Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae

顶层淀粉电镀法高效培养单细胞红藻 Cyanidioschyzon merolae

• DOI: 10.21769/bioprotoc.3172
• 发表时间: 2019
• 期刊: BIO-PROTOCOL
• 影响因子: 0.8
• 作者: Takemura Tokiaki;Kobayashi Yuki;Imamura Sousuke;Tanaka Kan
• 通讯作者: Tanaka Kan

藻類における窒素欠乏応答機構の解明とその応用

藻类缺氮反应机制的阐明及其应用

• 发表时间: 2017
• 作者: Sousuke Imamura;Tomohiro Wakasugi;Keiko Taki;and Kan Tanaka;今村壮輔
• 通讯作者: 今村壮輔

Construction of a rapamycin-susceptible strain of the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae for analysis of target of rapamycin (TOR) function

构建雷帕霉素敏感单细胞红藻 Cyanidioschyzon merolae 菌株，用于分析雷帕霉素靶点 (TOR) 功能

• 发表时间: 2017
• 期刊: J. Gen. Appl. Microbiol.
• 作者: Sousuke Imamura;Keiko Taki and Kan Tanaka
• 通讯作者: Keiko Taki and Kan Tanaka