ｅ．バイオテクノロジーを利用した新食品素材の生産技術の開発及び生物機能の解明・利用

• 課題番号: 2009013935
• 研究機関名: 農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究分担: （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,微生物利用研究領域,酵母ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,微生物利用研究領域,酵母ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,微生物利用研究領域,発酵細菌ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,微生物利用研究領域,糸状菌ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,食品バイオテクノロジー研究領域,酵素研究ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,食品バイオテクノロジー研究領域,機能分子設計ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,微生物利用研究領域,発酵細菌ユニット
• 協力分担関係: （株）ビオック; ナカモ（株）
• 研究期間: 2006-2010
• 年度: 2009
• 摘要: １）パン酵母における環境ストレス耐性への関与が示唆されている液胞プロトンポンプ（V-ATPase）の関連遺伝子であるPKR1及びVMA22について、酵母で過剰発現させるとストレス耐性が向上することを確認した。製パンに関わるストレス耐性の向上に向けて、ストレス耐性関連遺伝子Eos1の変異と酸化ストレスとの関連を解析し、Eos1の活性に亜鉛イオンが関与することを明らかにするとともに、冷凍ストレスの軽減には銅イオンが有効であることを明らかにした。２）麹菌ゲノム情報から見出した30種類以上のアミノペプチダーゼ様遺伝子のうち、20年度に見出した発現の見られない5種のアミノペプチダーゼ様遺伝子について、大腸菌で発現させ、酵素活性を確認し、全てがプロリンのアミノ末端側を切断する特異的な新規アミノペプチダーゼであることを明らかにした。３）パン酵母変異株AY77とGABA生産性乳酸菌を共役させることでGABA含量が増強されること、乳酸菌は生地中で安定的に維持されることを確認した。豆乳を基質とした培地において高機能性成分生成能を示す乳酸菌S56株は、比較的高い酸性プロテアーゼ活性を有することを明らかにし、機能性成分生成能には酸性プロテアーゼ活性が関係していることが示唆された。４）納豆菌が形成するペリクルの構造はバクテリオファージ感染によって破壊されることから、ファージ由来酵素（PghP）の結晶化と構造解析を行い、本酵素は活性中心に亜鉛イオンを持つ球状たんぱく質であることを明らかにした。５）微生物の持つ特異な分子認識・代謝機能の解明では、枯草菌が生産する火傷病菌Erwinia amylovoraに対して抗菌作用を示すジペプチド抗生物質バシリシンについて、バシリシン生合成遺伝子を負に制御する転写因子ScoCを同定した。６）次世代新食品関連素材の生産技術の開発では、新たに発見したβガラクトシル-1,4-ラムノース（GalRha)ホスホリラーゼを用いて、砂糖とラムノースを原料にGalRhaを100g単位で合成することに成功した。ラクト-N-ビオースI（LNB）生産リアクターの生産効率を向上させるため、単体高吸着能を有する4種の変異酵素を作製し、100時間（野生型酵素の2倍）にわたってLNBを生産させることに成功した。サイクロデキストラン合成酵素（CITase）及び類縁のデキストラナーゼの立体分子構造解析に基づき酵素分子を5領域に分け、種々の領域欠失CITaseを作製し、酵素活性の最小単位を明らかにし、また、基質結合、生産物特異性、酵素の安定性に寄与する各領域を特定することに成功した。受容体LOX-1分子の酸化LDL認識領域を大腸菌で発現し、当該領域たんぱく質を基板上に再構築することにより簡便かつ特異的な酸化LDL検出技術を開発した。糖鎖ライブラリーの構築を目指して、官能基、適切にデザインされたリンカー、だるま落とし保護基で保護されたグルコサミン誘導体をガラス基板上へ段階的に導入することにより、グルコサミン誘導体を有するガラス基板の合成に成功した。
• カテゴリ: 加工 機能性成分 品質保持