有用脂質生産藻類の脂質蓄積構造体である油滴に局在するタンパク質の同定と機能解析

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ストラメノパイル分類群に属する2種類の単細胞真核生物、珪藻Phaeodactylum tricornutumとヤブレツボカビ類Aurantiochytrium sp.は、多価不飽和脂肪酸を生産し、脂質生産へ向けて有望な生物と見なされている。本研究ではこの2生物を用いて、油滴の形態やオイル蓄積に影響を及ぼすと考えられる油滴タンパク質について解析を行っている。特にオイル蓄積部周辺での脂質代謝を理解し、将来の応用研究への足がかりとなる基礎的な知識基盤を獲得することが本研究の趣旨である。珪藻の研究では、本研究者の発見した新規油滴タンパク質StLDPの機能解析のために、StLDP発現量を撹乱した形質転換体を作製し表現形を解析している。1年目は過剰発現株の解析を行い、2年目はゲノム編集技術を用いたノックアウト株の作製を行った。本年度は２Aペプチドを用いて薬剤耐性マーカーとCas9 nucleaseを１つのmRNAから発現するシステムを設計、構築し、珪藻細胞に導入した。結果、標的領域に変異を生じた株が確認され、その編集効率は約81.25%であった。今回構築した方法は高い陽性コロニー割合を示すためゲノム編集を行う上でより効果的なツールとなることが期待される。StLDP機能欠損候補株が複数得られており、近い将来その表現形解析結果が報告できるであろう。ヤブレツボカビ類の研究では、1年目は油滴タンパク質のプロテオーム解析を行い、2年目は共同研究を通じて油滴のリピドーム解析を行った。結果、本生物の油滴にはリゾリン脂質類ほぼ含まれていないこと、植物ステロールであるポリフェラステロール類が多いことが分かった。これまでに油滴プロテオーム解析で同定されたタンパク質の１つが植物ステロール合成に関与するものであり、油滴周辺では植物ステロール合成系が優先していると考えていたが、その示唆は本年度のリピドーム結果でさらに強く支持されることとなった。本年度の油滴解析はほぼ想定通り進めることが出来た。