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酵母小胞体の形状およびサイズ変化による分泌蛋白質生産能の向上

通过改变酵母内质网的形状和大小提高分泌蛋白生产能力

基本信息

批准号：
22K19135
负责人：
木俣行雄
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

一層の生体膜（リン脂質二重層）で覆われた扁平な袋状のオルガネラである小胞体は、分泌タンパク質や脂質の生合成を司る細胞内区画である。本研究の目的は、酵母細胞において人為的に小胞体のサイズを増加させ、これらの物質の産生量の向上に資することである。そこで本研究では、酵母細胞の小胞体ストレス応答を利用した。小胞体ストレスとは、何らかの外的あるいは内的な要因によって、小胞体の機能が不全を来すことであり、それに対する防衛応答が小胞体ストレス応答である。出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeにおいては、小胞体ストレス応答を司るのは転写因子Hac1であり、小胞体ストレスに応じて転写因子Hac1の存在量が増え、小胞体で機能するタンパク質の発現が転写レベルで誘導される。本研究において私は、ハウスキーピング遺伝子のプロモーターの制御下でHac1遺伝子を過剰発現することにより、常に小胞体ストレス応答が引き起こされるS. cerevisiae株を作製した。小胞体局在型GFP発現を発現させて細胞を蛍光顕微鏡にて観察したところ、また、透過型電子顕微鏡での観察により、Hac1過剰発現酵母細胞では、小胞体が伸展し、細胞質中に小胞体が広がってることが分かった。また、Hac1過剰発現酵母細胞では、脂質の合成能が上昇し、油脂が蓄積されている脂肪滴のサイズが有意に増大していることも明らかとなった。また、他種酵母のβカロチン合成遺伝子をS. cerevisiae株に導入すると、S. cerevisiae細胞もβカロチンを合成するが、その産生量もHac1過剰発現により向上した。

A layer of somatic membrane (lipid double layer) covers the flat pouch shape of the vesicle, secretes the vesicle, and produces lipid in the intracellular region. The purpose of this study is to increase the production of yeast cells and increase the production of yeast substances. In this study, yeast cells were used as microcells. The cell is not fully functional. The cell is not fully functional. The presence of Hac1 in Saccharomyces cerevisiae increased, and the production and induction of Hac1 in Saccharomyces cerevisiae increased. In this study, we studied the expression of Hac1 gene in the cells of S. Cerevisia plants are controlled. Microcellular GFP development in yeast cells was observed by light microscopy, transmission electron microscopy, Hac1 development in yeast cells, cellular expansion, cytoplasmic microcellular development. Hac1 is found in yeast cells, and lipid synthesis is increased, and lipid accumulation is increased intentionally. A synthetic gene S. Cerevisia strain introduced into S. Cerevisia cells produce a large amount of Hac1 in the form of beta molecules.