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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19135/
• 关键词: 小胞体; オルガネラ; 酵母; 油脂; タンパク質分泌; 小胞体ストレス応答; タンパク質

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。

Layer の raw body membrane (リ ン lipid bilayer) で fu わ れ た flat な pouch の オ ル ガ ネ ラ で あ る small cell body は, secrete タ ン パ ク qualitative や lipid の biosynthesis を department る cell area painting で あ る. Purpose の this study は, yeast cells に お い て human small cell body に の サ イ ズ を raised plus さ せ, こ れ ら の material discharge の の upward に endowment す る こ と で あ る. Youdaoplaceholder0 で で in this study, で た and yeast cell <s:1> cytosomes ストレス応 answer を utilize た た. Small cell body ス ト レ ス と は, ら か の outside あ る い は な within will に よ っ て, small cell body が の function is not complete を to す こ と で あ り, そ れ に す seaborne る defense 応 answer が small cell body ス ト レ ス 応 answer で あ る. Budding yeast Saccharomyces cerevisiae に お い て は, small cell body ス ト レ ス 応 answer を department る の は planning write factor Hac1 で あ り, small cell body ス ト レ ス に 応 じ て planning write factor Hac1 の が raised the presence of え, small cell body function of で す る タ ン パ ク qualitative の 発 が now planning to write レ ベ ル で induced さ れ る. This study に お い は て private ハ ウ ス キ ー ピ ン グ posthumous son 伝 の プ ロ モ ー タ ー の under the system of imperial で Hac1 posthumous son 伝 を through turning 発 now す る こ と に よ り, often に small cell body ス ト レ ス 応 answer が lead き up こ さ れ る s. cerevisiae strains を cropping し た. Small cell body bureau in type GFP 発 now を 発 now さ せ て cells を 蛍 light 顕 micromirror に て 観 examine し た と こ ろ, ま た, through type electronic 顕 micromirror で の 観 examine に よ り, Hac1 turning 発 now yeast cells で は, small cell body stretch が し に small cell body, the cytoplasm が hiroo が っ て る こ と が points か っ た. ま た, Hac1 turning 発 now yeast cells で は, lipid の synthesis can rise し が, the accumulation of grease が さ れ て い る fat droplet の サ イ ズ が intentionally に raised large し て い る こ と も Ming ら か と な っ た. ま た, he kind of yeast の beta カ ロ チ ン synthetic heritage 伝 son を s. cerevisiae strains に import す る と, s. cerevisiae cells も beta カ ロ チ ン を synthetic す る が, そ discharge の も Hac1 through turning 発 now に よ り upward し た.

项目成果

恒常的UPR活性型酵母の性状と応用

组成型UPR活性酵母的特性和应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Nguyen Phuong Thi Mai;Ishiwata-Kimata Yuki;Kimata Yukio;木俣行雄
• 通讯作者: 木俣行雄

Fast-Growing Saccharomyces cerevisiae Cells with a Constitutive Unfolded Protein Response and Their Potential for Lipidic Molecule Production

具有组成型未折叠蛋白反应的快速生长的酿酒酵母细胞及其生产脂质分子的潜力

• DOI: 10.1128/aem.01083-22
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied and Environmental Microbiology
• 影响因子: 4.4
• 作者: Nguyen Phuong Thi Mai;Ishiwata-Kimata Yuki;Kimata Yukio
• 通讯作者: Kimata Yukio