有用脂質生産藻類の脂質蓄積構造体である油滴に局在するタンパク質の同定と機能解析

油滴中蛋白质的鉴定和功能分析，油滴是有用的产脂藻类的脂质储存结构

基本信息

批准号：
17J03747
负责人：
米田広平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ストラメノパイル分類群に属する2種類の単細胞真核生物、珪藻Phaeodactylum tricornutumとヤブレツボカビ類Aurantiochytrium sp.は、多価不飽和脂肪酸を生産し、脂質生産へ向けて有望な生物と見なされている。本研究ではこの2生物を用いて、油滴の形態やオイル蓄積に影響を及ぼすと考えられる油滴タンパク質について解析を行っている。特にオイル蓄積部周辺での脂質代謝を理解し、将来の応用研究への足がかりとなる基礎的な知識基盤を獲得することが本研究の趣旨である。珪藻の研究では、本研究者の発見した新規油滴タンパク質StLDPの機能解析のために、StLDP発現量を撹乱した形質転換体を作製し表現形を解析している。1年目は過剰発現株の解析を行い、2年目はゲノム編集技術を用いたノックアウト株の作製を行った。本年度は２Aペプチドを用いて薬剤耐性マーカーとCas9 nucleaseを１つのmRNAから発現するシステムを設計、構築し、珪藻細胞に導入した。結果、標的領域に変異を生じた株が確認され、その編集効率は約81.25%であった。今回構築した方法は高い陽性コロニー割合を示すためゲノム編集を行う上でより効果的なツールとなることが期待される。StLDP機能欠損候補株が複数得られており、近い将来その表現形解析結果が報告できるであろう。ヤブレツボカビ類の研究では、1年目は油滴タンパク質のプロテオーム解析を行い、2年目は共同研究を通じて油滴のリピドーム解析を行った。結果、本生物の油滴にはリゾリン脂質類ほぼ含まれていないこと、植物ステロールであるポリフェラステロール類が多いことが分かった。これまでに油滴プロテオーム解析で同定されたタンパク質の１つが植物ステロール合成に関与するものであり、油滴周辺では植物ステロール合成系が優先していると考えていたが、その示唆は本年度のリピドーム結果でさらに強く支持されることとなった。本年度の油滴解析はほぼ想定通り進めることが出来た。

两个属于斯特拉米诺核分类群的单细胞真核生物，硅藻三生肌和Yaburets迁移aurantiochytrium sp。，产生多不饱和脂肪酸，被认为是有前途的生物体，可以朝着脂质产生。在这项研究中，这两个生物用于分析被认为会影响油滴形态和油积聚的油滴蛋白。这项研究的目的是了解脂质代谢，尤其是在石油积累领域，并获得基本知识库，该基础知识库将作为未来应用研究的垫脚石。在硅藻的研究中，为了分析研究人员发现的新型油滴蛋白STLDP的功能分析，产生了破坏STLDP表达水平的转化体并进行了表型分析。在第一年，分析了过表达的菌株，并在第二年使用基因组编辑技术制备敲除菌株。今年，使用2A肽从单个mRNA表达和构建了一个系统，以表达来自单个mRNA的耐药性标记和Cas9核酸酶，并引入硅藻细胞。结果，确认了在目标区域中突变的菌株，编辑效率约为81.25％。这次构建的方法显示出很大比例的阳性菌落，因此预计它将成为基因组编辑的更有效的工具。已经获得了几种没有STLDP功能的候选菌株，其表型分析的结果将在不久的将来报告。在糖浆的研究中，第一年对油滴蛋白进行了蛋白质组分析，并通过联合研究在第二年对油滴进行了脂肪术分析。结果，发现该生物的油滴几乎没有溶血磷脂，而多脂蛋白酯（一种植物固醇）很高。迄今为止，通过油滴蛋白质组分析鉴定出的一种蛋白质参与植物固醇合成，并且据信植物固醇合成系统在油滴周围优先，但今年的脂质组结果进一步支持了这一建议。今年的油脂分析几乎可以按预期进行。