白麹菌のクエン酸高生産機構の解明と有機酸発酵への応用

白曲霉菌产柠檬酸机理的阐明及其在有机酸发酵中的应用

• 批准号: 17J02753
• 负责人: 門岡 千尋
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J02753/
• 关键词: 白麹菌; RNA結合タンパク質; クエン酸; 二次代謝; 分生子形成; 焼酎; トランスポーター; リジン合成

本研究は白麹菌のクエン酸高生産機構の解明を目的として行った。比較ゲノム解析により、クエン酸合成酵素遺伝子（citA）の周辺に保存された推定クエン酸-オキソグルタル酸交換輸送体遺伝子（yhmA）と推定RNA結合タンパク質遺伝子（nrdA）を見出した。これらがクエン酸高生産機構に関与すると推定し、解析を行った。本年度は前年度に引き続きNrdAの解析を行った。昨年度までに白麹菌のNrdA過剰発現株のクエン酸生産量は野生株の約10%に低下することを明らかにしている。そこでNrdAの過剰発現条件および発現抑制条件のRNA-Seq解析により、過剰発現条件において発現量が低下したクエン酸高生産関連遺伝子を探索した結果、推定細胞質膜局在型クエン酸輸送体遺伝子cexAの転写が約50%に低下しており、NrdAの過剰発現によるクエン酸生産量の低下はcexAの転写量の低下が原因である可能性が示唆された。次にNrdAと二次代謝生産の関連について解析した。モデル糸状菌Aspergillus nidulansとヒト病原菌Aspergillus fumigatus、黄麹菌Aspergillus oryzaeにおいてNrdA過剰発現株を構築し、二次代謝物について解析した結果、NrdAの過剰発現によりA. nidulansにおいてはステリグマトシスチンとペニシリンの生産量が低下し、A. fumigatusにおいてはヘルボール酸、ピリピロペンの生産量が低下した。一方、A. oryzaeにおいてはペニシリン生産量が低下し、コウジ酸生産量が増加した。また全ての菌種において、NrdAの過剰発現は分生子形成を抑制することも明らかとなった。以上の結果から、NrdAはAspergillus属糸状菌において、mRNAの転写抑制により、クエン酸生産や二次代謝生産、形態分化などを幅広く制御する因子であることが示唆された。

In this study, Aspergillus oryzae <s:1> エ <s:1> high acid production mechanism <e:1> explains を purpose と て て work った. Compare ゲ ノ ム parsing に よ り, ク エ ン acid synthesis enzyme heritage 伝 child (citA) の weeks 辺 に save さ れ た presumption ク エ ン acid - オ キ ソ グ ル タ ル acid exchange conveying body heritage 伝 child (yhmA) presumption と rna-binding タ ン パ ク qualitative heritage 伝 child (nrdA) を see out し た. Youdaoplaceholder2 れらが エ エ に is related to に and すると is responsible for the presumption of った and the analysis of を. For the current year, に; for the previous year, に; 続; 続; NrdA; <s:1>; analysis of the を line った. Yesterday's annual ま で に white 麹 bacteria の NrdA through turning 発 now strains の ク エ ン acid production は wild strains about 10% low に す の る こ と を Ming ら か に し て い る. そ こ で NrdA の before turning 発 conditions now お よ び 発 now conditions の RNA - Seq に analytical よ り, turning 発 conditions now に お い て 発 now low quantity が し た ク エ ン acid high production masato even heritage 伝 son を explore し た results, presumption of cytoplasm membrane type in ク エ ン acid conveying body heritage 伝 son cexA の planning to write about 50% low に し が て お り, NrdA の The subsequent occurrence of による, エ, <s:1>, low production of <s:1> acid, low production of <s:1> cexA, 転, low writing volume, が, causes である, possibilities が indicate された. The にNrdAと secondary metabolic production <s:1> is related to に て て て analysis of <s:1> た. Youdaoplaceholder0 とヒト Aspergillus nidulansとヒト pathogenic Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus Oryzae に お い て NrdA before turning 発 now plant を build し, secondary metabolites に つ い て parsing し た results, NrdA の before turning 発 now に よ り a. nidulans に お い て は ス テ リ グ マ ト シ ス チ ン と ペ ニ シ リ ン の production が し, A. fumigatusにお にお て て ヘ ヘ ボ ボ ボ <s:1> is acidic and has a が <s:1> excessive production が low た た. On one side, A. oryzaeにお にお て ペニシリ ペニシリ the production volume が is low, and the production volume of コウジ acid が increases by <s:1> た. ま た full て の strains に お い て, NrdA の through turning 発 は points now have formed を inhibit す る こ と も Ming ら か と な っ た. の above results か ら, NrdA は fungus Aspergillus genus si shape に お い て, mRNA の planning write inhibit に よ り, ク エ ン acid production や secondary metabolic production, morphological differentiation な ど を picture hiroo く suppression す る factor で あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

白麹菌Aspergillus kawachiiにおけるlaeAホモログ遺伝子の機能解析

白曲霉laeA同源基因的功能分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 門岡千尋;池田萌;森一樹;奥津果優;吉﨑由美子;髙峯和則;後藤正利;玉置尚徳;二神泰基
• 通讯作者: 二神泰基

白麹菌におけるクエン酸輸送体遺伝子の機能解析

白曲霉菌柠檬酸转运蛋白基因的功能分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 門岡千尋;泉津弘佑;奥津果優;吉﨑由美子;髙峯和則;後藤正利;玉置尚徳;二神泰基
• 通讯作者: 二神泰基

Sirtuin SirD is involved in α-amylase activity and citric acid production in Aspergillus luchuensis mut. kawachii during a solid-state fermentation process

Sirtuin SirD 参与白曲霉固态发酵过程中的 α-淀粉酶活性和柠檬酸生产。

• DOI: 10.1016/j.jbiosc.2019.11.004
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Bioscience and Bioengineering
• 影响因子: 2.8
• 作者: Miyamoto A;Kadooka C;Mori K;Tagawa Y;Okutsu K;Yoshizaki Y;Takamine K;Goto M;Tamaki H;Futagami T
• 通讯作者: Futagami T

白麹菌における推定メチルトランスフェラーゼLaeAによるクエン酸生産制御機構の解析

白曲霉菌甲基转移酶 LaeA 柠檬酸生产控制机制分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 門岡千尋;中村恵理;池田萌;森一樹;奥津果優;吉﨑由美子;髙峯和則;後藤正利;玉置尚徳;二神泰基
• 通讯作者: 二神泰基

白麹菌におけるミトコンドリア局在型クエン酸輸送体CtpAとYhmAの機能解析

米曲霉线粒体定位柠檬酸转运蛋白 CtpA 和 YhmA 的功能分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 門岡千尋;泉津弘佑;奥津果優;吉﨑由美子;髙峯和則;後藤正利;玉置尚徳;二神泰基
• 通讯作者: 二神泰基