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種麹製造及び製麹における麹菌Aspergillus oryzaeの制御因子KpeAの機能解析

荒川 弦矢 進藤 斉 穂坂 賢 徳岡 昌文 東京農業大学

2020.07.31

概要

麹菌の転写因子 KpeA は平板培養でのコウジ酸生産の制御因子として見出されたが,その後,広く二次代謝と分生子形成の制御に関わることが明らかとなった。種麹製造及び製麹は分生子形成の制御を伴う醸造工程であり,また,米麹中の二次代謝物は醸造物の品質や安全性に影響する。そこで本研究では,実際の醸造における培養工程である種麹製造と製麹において,KpeA の遺伝子破壊株と高発現株の形質を調べることでKpeA の醸造における役割を明らかにすることを目的とした。

製造した種麹の状貌と遺伝子解析から,KpeA は,分生子形成の主要因子であるBrlA の遺伝子発現制御を介して,分生子形成を促進する役割を果たしていることが示された。製麹においても米麹に着生する分生子に差が生じたことから,KpeA は醸造工程においても分生子形成に重要な転写因子であることが分かった。一方,米麹中のコウジ酸量が破壊株で顕著に増加した。コウジ酸の推定生合成酵素KojA の遺伝子発現解析から,KpeA は平板培養と同様に,製麹においてもコウジ酸生産を転写レベルで制御することが確認された。さらに破壊株の麹抽出液は,コウジ酸が多く含まれるために褐変しにくいことが明らかとなったことから, KpeA の遺伝子破壊によるコウジ酸生産の増加が,米麹の褐変抑制に効果があることが示された。

以上よりKpeA は種麹製造と製麹において,分生子形成やコウジ酸生産を制御しており,実際の醸造においても重要な役割を果たす転写因子であることが確認された。KpeA の遺伝子破壊株は,米麹の酵素活性が若干低下するものの,製麹において分生子が形成しにくく,かつ米麹の褐変性が低いといった清酒醸造に使用する麹菌として好ましい特性をもつため,KpeA は醸造における麹菌の育種ターゲットの新しい候補として期待できる。

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参考文献

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