脂質分泌生産機構の解明と応用

脂质分泌产生机制的阐明及应用

• 批准号: 11876023
• 负责人: 清水 昌
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11876023/
• 关键词: 分泌機構; 脂肪酸分泌; 高度不飽和脂肪酸; アラキドン酸; 油滴小胞; Mortierella alpina

前年度までに、Mortierella alpina 1S-4を化学変異することにより、アラキドン酸高含有油脂を菌体外に漏出する変異株V6を得た。また、培地中のグルコース濃度が菌体外生産の重要なファクターであることを明らかにし、最適条件下(28℃、pH6.5、グルコース濃度8%)において、菌体外総脂肪酸量は2.75mg/ml(アラキドン酸として0.52mg/ml)に達することを明らかにしている。本年度では、さらなる菌体外脂質生産量の向上を目指し培地中の窒素源について検討を加えた。また、漏出機構の解析にあたり、菌体の電子顕微鏡観察や、漏出に影響を与える化学物質の検索、並びに、漏出脂質の組成分析を行った。グルコース濃度8%の液体培地を用い、V6の菌体外脂質生産に対する様々な無機および有機窒素源の影響を検討した。その結果、soybean mealに菌体外生産量を増大させる効果を認めた。菌体外生産量はsoybean meal濃度0.6%で最大となった。また、漏出機構を解明すべく、V6の菌糸を電子顕微鏡で観察したところ、細胞の表面構造が親株に比べて脆弱であることが観察され、細胞壁合成能に欠陥があることが予想された。そこで、細胞壁の合成に関与する様々な化合物を添加してV6を液体培養したところ、アテニンに漏出抑制効果を認めた。アデニンを0.05%添加した培地ではV6の生育は向上するものの脂質漏出が抑制された。また、菌体外に漏出される脂質の構造を解析し、漏出脂質がリポソーム様に液体中に存在すること、また、リポソーム膜を構成する極牲脂質として、セレブドシドが存在することを明らかにした。

到上一年，获得了一个突变菌株V6，该菌株通过化学突变的Mortierella alpina 1S-4泄漏了含有细菌蛛网膜酸的脂肪和脂肪。它还表明，培养基中的葡萄糖浓度是体外产生的重要因素，并且在最佳条件下（28°C，pH 6.5，糖浓度浓度8％），体外脂肪酸的总量达到2.75 mg/ml（0.52 mg/ml作为花生酸）。今年，我们研究了培养基中的氮源，以进一步改善体外脂质产生的量。此外，在分析泄漏机制时，我们对细菌进行了电子显微镜观察，寻找影响泄漏的化学物质，并分析泄漏脂质的组成。使用葡萄糖浓度为8％的液体培养基，研究了各种无机和有机氮源对V6体外脂质产生的影响。结果，发现大豆餐有增加细胞外产生量的作用。细胞外生产量是大豆粉浓度为0.6％的最大量。此外，为了阐明泄漏机制，在电子显微镜下观察到V6菌丝，并且可以预测细胞的表面结构比母体菌株的表面结构弱，并且细胞壁合成能力有缺陷。因此，将涉及细胞壁合成的各种化合物添加到V6中，并观察到液体培养以抑制atenin中的泄漏。尽管含有0.05％腺嘌呤的培养基中V6的生长得到了改善，但脂质泄漏被抑制。此外，分析了在细菌外泄漏的脂质的结构，表明脂质泄漏的液体以脂质体样的方式存在于液体中，并且celebdosides作为构成脂质体膜的极端脂质而存在。

项目成果

藤川茂昭,東山堅一,清水昌: "油脂の発酵生産と生産菌の形態変化"バイオサイエンスとインダストリー. 57・2. 797-798 (1999)

Shigeaki Fujikawa、Kenichi Higashiyama、Masaru Shimizu：“油脂的发酵生产和生产细菌的形态变化”《生物科学与工业》57・2（1999）。

清水昌: "微生物の未知の能力を探索し活用する"次世代研究探索プログラム(基礎医学・薬学・農学編)報告書,財団法人未来工学研究所次世代研究探索研究会. 266-277 (2000)

清水胜：《探索和利用微生物的未知能力》下一代研究探索计划（基础医学/药学/农业版）报告，未来工程研究所下一代研究探索研究组266-277（2000）。

N.Nakano et al : "C19 Odd-chain Polyuustaturated Fatty acids (PDFAs)Are Metabolized to C2HOFAs in a Rat Liver Cell Line, and Curucimin, Gallic Acid, and Their Related compounds Inhibit Their Desaturation"Biosoi.Biotechnol.Biochem.. 64(8). 1641-1650 (2000)

N.Nakano 等人：“C19 奇数链多饱和脂肪酸 (PDFAs) 在大鼠肝细胞系中代谢为 C2HOFA，姜黄素、没食子酸及其相关化合物抑制其去饱和”Biosoi.Biotechnol.Biochem.. 64

M.Certik & S.Shimizu: "Kinetic analysis of biosyuthesis by an arachidonic acid-producing fungus,Mortierella alpina IS-4"Appl.Mierobiol.Biotechnol. 54. 224-230 (2000)

塞尔蒂克