Establishment of carbon cycling methanol bioeconomy using metabolism and physiology of C1-microorganisms and their molecular basis

利用C1-微生物的代谢和生理学及其分子基础建立碳循环甲醇生物经济

基本信息

批准号：
22H03802
负责人：
由里本博也
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

１．メタンからメタノールへの直接変換技術の開発我々がこれまでに独自に開発したメタノールセンサー酵母を用いて、新奇メタン酸化生体触媒の開発を行うとともに、我々が見出した新奇メタン酸化菌におけるメタン酸化酵素遺伝子の同定に向けた研究を行った。これまでに開発したメタン酸化生体触媒へのランダム変異や部位特異的変異の導入を進めた。新奇メタン酸化菌における遺伝子破壊や遺伝子高発現を行うために、栄養要求性変異株の取得と分子育種系の構築を進めるとともに、メタン酸化酵素候補遺伝子を破壊するための遺伝子断片を作成した。２．酵母メタノール誘導制御機構の分子基盤解明メタノール酵母による異種タンパク質高生産の根幹を担う「強力なメタノール誘導性遺伝子発現」という本酵母の重要形質を制御する、各種転写因子の作用機構、メタノール濃度に応答したシグナル伝達経路に関する研究を進めた。Komagataella pfaffiiにおいて、メタノール濃度情報がプロテインキナーゼPkc1を経て転写活性化因子Mxr1に伝達され、Mxr1のリン酸化レベルがメタノール濃度に応じて変化することを明らかにした。さらにプロテインキナーゼSnf1複合体のメタノール誘導における役割について、複合体を構成するサブユニットの遺伝子破壊株構築と表現型解析を進めた。３．植物生長促進効果をもつ葉面C1微生物の生理機能解析葉面C1微生物の植物上での生存戦略と植物生長促進に関わる代謝生理機能を解析し、メタノールから生産するC1微生物菌体を新規微生物製剤として植物バイオマス増産に活用するための植物－微生物間相互作用の分子基盤解明に向けた研究を行った。メタノール細菌が生産するシデロフォアの役割を報告するとともに、様々な植物試料から葉面酵母の単離と生育特性の解析を進めた。

1.甲烷直接转化技术的开发利用自主研发的甲醇传感器酵母，开发出新型甲烷氧化生物催化剂，并在新型甲烷氧化细菌中发现了甲烷氧化酶基因，并进行了鉴定研究。的我们已经在迄今为止开发的甲烷氧化生物催化剂中引入了随机突变和位点特异性突变。为了在新型甲烷氧化细菌中进行基因破坏和高基因表达，我们获得了营养缺陷型突变菌株并构建了分子育种体系，并创建了基因片段来破坏甲烷氧化酶候选基因。 2.阐明酵母甲醇诱导控制机制的分子基础控制该酵母重要性状“强甲醇诱导基因表达”的各种转录因子的作用机制，这是甲醇酵母高产异源蛋白的基础，及其对甲醇浓度的响应我们对信号转导途径进行了研究。我们发现，在Komagataella pfaffii中，甲醇浓度信息通过蛋白激酶Pkc1传递给转录激活子Mxr1，并且Mxr1的磷酸化水平根据甲醇浓度而变化。此外，为了研究蛋白激酶 Snf1 复合物在甲醇诱导中的作用，我们构建了构成该复合物的亚基的基因破坏菌株，并进行了表型分析。 3.具有植物促生长作用的叶面C1微生物的生理分析我们分析了叶面C1微生物对植物的生存策略以及与植物促生长相关的代谢生理功能，并利用产生甲醇的C1微生物作为新型微生物制剂。，我们进行了研究，以阐明植物与微生物相互作用的分子基础，以用于增加植物生物量的生产。除了报告甲醇细菌产生的铁载体的作用之外，我们还从各种植物样本中分离出了叶面酵母并分析了它们的生长特性。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Komagataella phaffiiにおける転写因子Mxr1のメタノール濃度に依存したリン酸化制御

Komagataella phaffii 中转录因子 Mxr1 的甲醇浓度依赖性磷酸化调节

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上紘一;大澤晋;由里本博也;阪井康能
通讯作者：
阪井康能

葉圏C1微生物の生理・生態から明らかになる新たな炭素循環像とバイオスティミュラントとしての機能開発

从叶圈C1微生物的生理学和生态学及其生物刺激剂功能的发展揭示了新的碳循环图景

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
阪井康能;由里本博也
通讯作者：
由里本博也

Komagataella phaffiiにおける濃度依存性メタノール誘導に重要な転写因子KpMxr1のリン酸化状態の解析

分析 KpMxr1 的磷酸化状态，KpMxr1 是 Komagataella phaffii 中浓度依赖性甲醇诱导的重要转录因子

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上紘一;由里本博也;阪井康能
通讯作者：
阪井康能

Domain analyses and phospho-regulation of a transcription factor Mxr1 responsible for methanol-induced gene expression in Komagataella phaffii

Komagataella phaffii 中负责甲醇诱导基因表达的转录因子 Mxr1 的结构域分析和磷酸调节

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Koichi Inoue;Shin Ohsawa;Hiroya Yurimoto;Yasuyoshi Sakai
通讯作者：
Yasuyoshi Sakai

Interaction between C1-microorganisms and plants: contribution to the global carbon cycle and microbial survival strategies in the phyllosphere

C1-微生物与植物之间的相互作用：对全球碳循环的贡献和叶际微生物的生存策略

DOI：
10.1093/bbb/zbac176
发表时间：
2022
期刊：
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
影响因子：
0
作者：
Hiroya Yurimoto;Yasuyoshi Sakai
通讯作者：
Yasuyoshi Sakai

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

由里本博也其他文献

医薬品類の塩素処理による分解生成物発生および毒性の調査

药品氯化引起的分解产物的产生和毒性的调查

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
吉田奈央子;井町寛之;片山新太;由里本博也;阪井康能;玉置仁;塚田真妃，田島慎也，渡部容子，浦丸直人，杉原数美，清水　良，北村繁幸;堀川謙太,高田鑑,大上凌,増田莉奈,清水良,北村繁幸,杉原数美;Daisuke MURAOKA and Hitoshi TAMAKI;村岡大祐，坂見知子，吉田吾郎，堀正和，島袋寛盛，山北剛久，玉置仁;玉置仁，福田民治，村岡大祐;粟河大史,堀川謙太,三間昭平,伊藤格,清水良,太田茂,杉原数美;高田鑑,大上凌,増田莉奈,清水良,小林秀丈,太田茂,杉原数美
通讯作者：
高田鑑,大上凌,増田莉奈,清水良,小林秀丈,太田茂,杉原数美

メチロトロフC1代謝の逆反応によるグルコースからのメタノール生産

通过甲基营养菌 C1 代谢的逆反应从葡萄糖生产甲醇

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
竹谷友之;山木田雅;阪井康能;由里本博也
通讯作者：
由里本博也

東日本大震災による震源地近傍のアマモ群落への影響

东日本大地震对震中附近的鳗草群落的影响

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
吉田奈央子;井町寛之;片山新太;由里本博也;阪井康能;玉置仁;塚田真妃，田島慎也，渡部容子，浦丸直人，杉原数美，清水　良，北村繁幸;堀川謙太,高田鑑,大上凌,増田莉奈,清水良,北村繁幸,杉原数美;Daisuke MURAOKA and Hitoshi TAMAKI;村岡大祐，坂見知子，吉田吾郎，堀正和，島袋寛盛，山北剛久，玉置仁
通讯作者：
村岡大祐，坂見知子，吉田吾郎，堀正和，島袋寛盛，山北剛久，玉置仁

抗菌剤パラベン類の毒性と構造活性相関

抗菌剂对羟基苯甲酸酯的毒性及构效关系

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
吉田奈央子;井町寛之;片山新太;由里本博也;阪井康能;玉置仁;塚田真妃，田島慎也，渡部容子，浦丸直人，杉原数美，清水　良，北村繁幸;堀川謙太,高田鑑,大上凌,増田莉奈,清水良,北村繁幸,杉原数美
通讯作者：
堀川謙太,高田鑑,大上凌,増田莉奈,清水良,北村繁幸,杉原数美