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金井主任研究員が2020年度日本農芸化学会支部奨励賞を受賞しました



 令和2年9月17日〜18日にオンライン開催された日本農芸化学会2020年度中四国支部大会において、当研究所の醸造微生物研究部門の金井主任研究員が2020年度中四国支部奨励賞を受賞しました。

<受賞対象>
「清酒酵母の機能性成分高蓄積機構に関する研究」

<受賞者>
金井宗良

<業績紹介>
 清酒酵母は、昔から長い年月をかけて、清酒造りに最も適した酵母として自然に選抜されてきた醸造用酵母であり、アルコール高発酵性・低温増殖性・乳酸耐性・香気成分高生成など様々な特性を有しています。そこで、様々な微生物の中でも酵母、特に清酒酵母に高含有している機能性成分であるS-アデノシルメチオニン(SAM)と葉酸に着目し、清酒酵母におけるSAM及び葉酸高蓄積機構を解明することで、高品質な酒質を可能とする新たな優良清酒酵母の育種方法の開発、及び清酒酵母を用いた機能性食品等への応用展開を目指しています。
 まず、酵母細胞内でのSAM高蓄積機構の理解を目的に、SAM高蓄積に寄与する新規遺伝子の探索を試みた結果、アデノシンキナーゼをコードするADO1遺伝子がSAM高蓄積に寄与するという新規な知見を見出し、さらに、ADO1遺伝子破壊株が示すコルディセピン耐性を指標に、遺伝子組換え体にあたらない実用可能なSAM 高蓄積清酒酵母の取得方法の開発及び育種に成功しました。
 次に、清酒酵母のSAM及び葉酸高蓄積能に寄与する遺伝子を同定するため、清酒酵母と実験室酵母の交配によるQTL(量的形質遺伝子座)解析を行った結果、ERC1遺伝子(多剤・毒性化合物排出活性を持つ膜タンパク質)を同定し、清酒酵母が持つSAM及びテトラヒドロ葉酸高蓄積能に清酒酵母型Erc1の機能が深く関与していることを見出しました。

<参考文献>

1) (出芽酵母のアデノシンキナーゼ欠損変異体はメチオニン合成経路を活性化させることでS-アデノシルメチオニンを蓄積させる)Muneyoshi Kanai, Mitsunori Masuda, Yasumichi Takaoka, Hiroko Ikeda, Kazuo Masaki, Tsutomu Fujii and Haruyuki Iefuji, Adenosine kinase-deficient mutant of Saccharomyces cerevisiae accumulates S-adenosylmethionine because of an enhanced methionine biosynthesis pathway, Applied Microbiology and Biotechnology, 97, 1183-1190 (2013)

2)(清酒酵母型YHR032W/ERC1が清酒酵母のS-アデノシルメチオニン高蓄積に寄与する)Muneyoshi Kanai, Tomoko Kawata, Yoshie Yoshida, Yasuko Kita, Takafumi Ogawa, Masaki Mizunuma, Daisuke Watanabe, Hitoshi Shimoi, Akihiro Mizuno, Osamu Yamada, Tsutomu Fujii and Haruyuki Iefuji, Sake yeast YHR032W/ERC1 haplotype contributes to high S-adenosylmethionine accumulation in sake yeast strains, Journal of Bioscience and Bioengineering, 123, 8-14 (2017)

3)(S-アデノシルメチオニンを高蓄積するコルディセピン耐性及びアデノシンキナーゼ欠損清酒酵母の育種)Muneyoshi Kanai, Norito Yasuda, Tomoko Morimoto, Satoko Yoshida, Nahoko Nishibori, Masaki Mizunuma, Tsutomu Fujii & Haruyuki Iefuji, Breeding of a cordycepin-resistant and adenosine kinase-deficient sake yeast strain that accumulates high levels of S-adenosylmethionine, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 83(8), 1530-1537 (2019)

4)(清酒酵母型Erc1は清酒酵母の葉酸合成経路におけるテトラヒドロ葉酸の含量を制御している)Muneyoshi Kanai, Tomoko Kawata, Tomoko Morimoto, Masaki Mizunuma, Daisuke Watanabe, Takeshi Akao, Tsutomu Fujii, Haruyuki Iefuji, The sake yeast YHR032W/ERC1 allele contributes to the regulation of the tetrahydrofolate content in the folate synthetic pathway in sake yeast strains, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 84 (5), 1073-1076 (2020)

 

 





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