Isolation of yeasts from Drosophila and future expansion of industrial applications

从果蝇中分离酵母及未来工业应用的扩展

• 批准号: 21K05342
• 负责人: 清家 泰介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05342/
• 关键词: 野生酵母; ショウジョウバエ; 多様性; 進化; 産業利用; 胞子形成

酵母を用いた有用物質生産においては、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeといったモデル酵母に加えて、新しい機能を持った酵母の利用も期待されている。しかし、現状では野生酵母の情報が圧倒的に不足しており、産業への展開が遅れている。そこで本研究では、ショウジョウバエが腸管の袋状の器官クロップに微生物を蓄積する性質に注目し、ハエの体内から多様な野生酵母を単離して、その中から有用な酵母を発見することを目的とする。本年度では、昨年度に引き続き、日本国内のショウジョウバエを採集し酵母の分離を試みた。多くの研究者の協力を借りて、北海道、宮城、秋田、埼玉、東京、愛知、京都、大阪、和歌山、広島、高知、沖縄に範囲を広げ、それぞれ複数の地点からショウジョウバエを採集した。ハエをすり潰した抽出液を適宜希釈し、酵母の標準的な培地であるYPD, YEAにまいて酵母のコロニーを得た。コロニーの色や見た目から分類し、リボソームRNAのD1/D2領域の配列から種を決定したところ、最終的に32属111種の酵母の単離をすることができた。その中には新種も多数存在することが分かった。次に、一部のハエについては、体内に存在する酵母叢を把握するためにメタ26S解析を実施した。解析の結果、バナナなどの果実に誘引されたハエからは多様な酵母が分離できるのに対し、特定の花を住処にするハエからは極少数の酵母だけが存在していることが分かった。そのため、ショウジョウバエのなかにも、その繁殖場所や嗜好性によって、酵母の多様性やニッチに大きく影響する種としない種がいると考えられる。また亜熱帯の沖縄では面白い特性を示す酵母が次々と発見され、本州よりも数倍近い種類の酵母が存在することも判った。ハエから得られた酵母種にはこれまでの標準株とは異なる形質を示すものが多いことから、こうした株を利用した産業への活用が期待される。

在使用酵母生产有用物质时，除了芽殖酵母酿酒酵母等模型酵母外，预计还将使用具有新功能的酵母。但目前野生酵母信息极度缺乏，产业化发展受到滞后。因此，在本研究中，我们关注果蝇在肠道袋状器官嗉囊中积累微生物的特性，旨在从果蝇体内分离出多种野生酵母，并从中发现有用的酵母。今年，继去年之后，我们在日本采集了果蝇，并尝试分离酵母。在许多研究人员的合作下，他们将范围扩大到北海道、宫城、秋田、埼玉、东京、爱知、京都、大阪、和歌山、广岛、高知和冲绳，并从每个地点的多个地点收集了果蝇。将粉碎果蝇获得的提取物适当稀释并铺在酵母标准培养基YPD和YEA上，以获得酵母菌落。通过根据颜色和外观对菌落进行分类，并根据核糖体 RNA D1/D2 区域的序列确定物种，他们最终能够从 32 个属中分离出 111 种酵母。原来其中还有很多新物种。接下来，我们对一些果蝇进行了meta-26S分析，以了解它们体内存在的酵母菌群。分析显示，虽然可以从被香蕉等水果吸引的苍蝇中分离出多种酵母，但以某些花朵为家的苍蝇中只存在少量酵母。因此，人们认为一些果蝇物种对酵母多样性和生态位具有重大影响，而其他物种则不然，这取决于它们的繁殖地点和偏好。此外，在亚热带的冲绳，人们陆续发现了具有有趣特征的酵母，并且发现酵母的种类数是本州的数倍。许多从果蝇中获得的酵母菌株表现出与常规标准菌株不同的性状，希望这些菌株能够在工业中使用。

项目成果

ショウジョウバエ科昆虫からの酵母の単離と有用酵母の探索

果蝇科酵母的分离并寻找有用的酵母

• 发表时间: 2022
• 作者: Katane Masumi;Matsuda Satsuki;Saitoh Yasuaki;Miyamoto Tetsuya;Sekine Masae;Sakai‐Kato Kumiko;Homma Hiroshi;清家泰介
• 通讯作者: 清家泰介

ショウジョウバエから分離された野生酵母の分類と多様性

黑腹果蝇野生酵母的分类及多样性

• 发表时间: 2022
• 作者: 清家泰介;武方宏樹;阪田奈津枝;小谷葉月;古澤力;松田史生
• 通讯作者: 松田史生

第73回日本生物工学会大会トピックス

第73届日本生物工程学会会议主题

Elevated Sporulation Efficiency in Fission Yeast Schizosaccharomyces japonicus Strains Isolated from Drosophila.

• DOI: 10.3390/jof7050350
• 发表时间: 2021-04-29
• 期刊: Journal of fungi (Basel, Switzerland)
• 作者: Seike T;Sakata N;Matsuda F;Furusawa C
• 通讯作者: Furusawa C

ショウジョウバエ体内に存在する酵母叢の多様性解析

果蝇体内酵母菌群的多样性分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 清家泰介;武方宏樹;古澤力;松田史生
• 通讯作者: 松田史生