酵母Ｃａｎｄｉｄａ　ｂｏｉｄｉｎｉｉの自然界・工業利用における適応の分子機構

メタノールを単一炭素源、エネルギー源として利用できるメタノール資化性酵母は、強力なメタノール誘導性プロモーターを利用した異種遺伝子発現系の宿主として広く利用されている。一方自然界では、メタノール資化性酵母は植物から放出されるメタノールやその他有機物の分解産物として生じるC1化合物を酸化するため、炭素循環において重要な役割を果たしている。メタノール資化性酵母Candida boidiniiは、日中にメタノール濃度が低く、夜間に高くなる葉上環境に適応するため、葉上での酵母の遺伝子発現やペルオキシソームの制御に日周性があることを明らかにしている。本年度は、C. boidiniiにおいて、日周性の制御に関わる可能性のある遺伝子に着目した研究を行った。当該遺伝子破壊株を作成して、各種培養条件における生育を比較したところ、培養炭素源をグルコースからメタノールまたはエタノールに変換した際に、新たな炭素源での生育に適応するために本遺伝子が重要な役割を果たしていることが示唆された。また、本遺伝子に蛍光タンパク質遺伝子を付加し、これを発現する酵母細胞を葉上に接種したシロイヌナズナを人工気象器（明期16時間、暗期8時間）内で栽培し、酵母細胞を数時間おきにサンプリングして当該遺伝子の発現レベルを調べたところ、その発現量が振幅することが分かった。この結果は、葉上でメタノール濃度が日周変動することと、培養炭素源シフト時に本遺伝子の発現レベルが変化することとの関連性を裏付けるものである。

メタノールを単一炭素源、エネルギー源として利用できるメタノール資化性酵母は、強力なメタノール誘導性プロモーターを利用した異種遺伝子発現系の宿主として広く利用されている。一方自然界では、メタノール資化性酵母は植物から放出されるメタノールやその他有機物の分解産物として生じるC1化合物を酸化するため、炭素循環において重要な役割を果たしている。メタノール資化性酵母Candida boidiniiは、日中にメタノール濃度が低く、夜間に高くなる葉上環境に適応するため、葉上での酵母の遺伝子発現やペルオキシソームの制御に日周性があることを明らかにしている。本年度は、C. boidiniiにおいて、日周性の制御に関わる可能性のある遺伝子に着目した研究を行った。当該遺伝子破壊株を作成して、各種培養条件における生育を比較したところ、培養炭素源をグルコースからメタノールまたはエタノールに変換した際に、新たな炭素源での生育に適応するために本遺伝子が重要な役割を果たしていることが示唆された。また、本遺伝子に蛍光タンパク質遺伝子を付加し、これを発現する酵母細胞を葉上に接種したシロイヌナズナを人工気象器（明期16時間、暗期8時間）内で栽培し、酵母細胞を数時間おきにサンプリングして当該遺伝子の発現レベルを調べたところ、その発現量が振幅することが分かった。この結果は、葉上でメタノール濃度が日周変動することと、培養炭素源シフト時に本遺伝子の発現レベルが変化することとの関連性を裏付けるものである。