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増渕 隆*; 日向 弘和*; 上田 涼史郎; 林 秀謙*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 大野 豊
JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 123, 2015/03
We analyzed genome sequence of the high ethyl caproate producing sake yeast mutant (No.227) generated by ion beam breeding in order to investigated factors contributing the reduced ability to alcohol fermentation. In the high ethyl caproate producing sake yeast, four pyruvate decarboxylase genes (PDC), six alcohol dehydrogenase genes (ADH), two biotin synthesis genes (BIO) and chitinase gene (CTS1) might be involved in the reduced ability to alcohol fermentation. The genome sequence of the strain No.227 was determined by a whole-genome shotgun strategy using pyrosequencing method and compared with the whole-genome sequence of the sake yeast strain Kyokai 7, which is characterized by the fermentation property, as a reference sequence. For the PDC, ADH, BIO and CTS1 loci, no mutation was found in the strain No.227, suggesting that these genes did not involved in the reduced ability to alcohol fermentation.
増淵 隆*; 上田 涼史郎; 上山 修*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*
JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 117, 2014/03
We have previously obtained high ethyl caproate producing Sake yeasts "No.227" and "No.1333" by ion beam breeding. The fatty acid synthase genes (
and 
) and the fatty acid esterase genes (
and 
) might be involved in the higher production of ethyl caproate in the mutant strains. In this study, to identify the mutation sites of the mutant strains, each gene locus was sequenced. For the , and loci, all the mutations found in mutant strains are nonsense mutations, suggesting that these mutations did not involved in the higher production of ethyl caproate. On the other hand, strains No.227 and No.1333 carried G/A and A/A mutations in gene at nucleotide position 3,748 as heterozygous and homozygous states, respectively. This result strongly suggested that the higher production of ethyl caproate in strains No.227 and No.1333 is attributed to a dominant mutation in gene.
増淵 隆*; 高島 智里*; 上山 修*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 110, 2013/01
In the previous study, we have obtained high ethyl caproate producing Sake yeasts No.227 and No.1333 by carbon-ion irradiation. In this study, to identify the mutation sites of the mutant strains, the specific region (226 bp; nucleotide positions 3,642-3,867) in the fatty acid synthase gene that might be involved in the higher production of ethyl caproate was sequenced and compared with the corresponding sequence in the parental strain Kyokai-901. Consequently, strains No.227 and No.1333 carried G/A and A/C mutations, respectively, at nucleotide position 3,748 as a heterozygous state. This result strongly suggested that the higher production of ethyl caproate in strains No.227 and No.1333 is attributed to a dominant mutation in gene.
瀧上 眞知子*; 長澤 尚胤; 廣木 章博; 笠井 昇; 吉井 文男; 玉田 正男; 瀧上 昭治*; 柴田 卓弥*; 明田川 康*; 尾崎 益雄*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 35(3), p.647 - 650, 2010/09
家畜尿汚水の二次処理水に含有する腐植様着色物質が含有する排水の処理方法及び処理システムを開発した。本技術は、ビニロン繊維にカチオン性モノマーであるN,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミドを放射線グラフト重合させた繊維状の吸着材を設置した腐植様着色物質を吸着・除去させる排水処理方法であり、脱着による腐植様着色物質の回収並びに繊維状物の繰り返し利用を可能にしたシステムである。ビニロン繊維に
線を60kGy照射し、窒素置換した20%のモノマー溶液中で2時間グラフト反応して、グラフト率が約100%から150%有する吸着材を作製した。グラフト率が100%以上有する吸着材は、腐植様着色物質を吸着し、二次処理水の色度を90%以上低下させた。本技術は、家畜汚水,河川,土壌廃水からの腐植酸用物質回収材料として、農業,工業,環境等の広範囲な分野への応用が期待される。
富澤 佑貴*; 池永 裕*; 増淵 隆*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
no journal, ,
現在、群馬県では、群馬県立産業技術センターが中心となり、特色ある地酒作りを目指して、県独自の清酒酵母の育種に取り組んでいる。薬剤を用いた変異誘発処理により吟醸香成分の一つであるカプロン酸エチル生成能が高い変異株を取得しており、県独自の清酒酵母「群馬KAZE酵母」として実用化されている。さらに最近の消費者の嗜好に合った新しい清酒酵母を得ようと、日本原子力研究開発機構イオンビーム変異誘発研究グループの協力を得て、イオンビームを用いた変異誘発処理により、カプロン酸エチル生成能が高い変異株を取得しており、新たな清酒酵母としての利用が期待されている。しかし、取得した変異酵母はアルコール発酵能が低下し、より慎重な醸造管理を必要とする。また、清酒酵母の吟醸香生成能やアルコール発酵能の評価には醸造を必要とするため、優秀な清酒酵母変異株を効率よく選抜するには、清酒醸造能を保持していることを醸造前に確認する必要がある。さらに、清酒の香味成分は清酒酵母の持つ複数の遺伝子により決定される量的形質であり、酵母遺伝子発現を網羅的に解析する必要がある。そこで、DNAマイクロアレイを用いたイオンビーム変異株の全遺伝子発現解析を実施し、アルコール発酵能維持に必要な遺伝子を特定することを試みた。
富澤 佑貴*; 林 秀謙*; 増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 池永 裕*
no journal, ,
化学薬剤及びイオンビームを用いた変異誘発処理後セルレニン耐性スクリーニングにより、カプロン酸エチル生成能が高い変異株を取得している。しかし、取得した変異酵母はアルコール発酵能が弱い傾向にあり、発酵管理に注意を要する。清酒醸造は酵母の持つ複数の遺伝子により決定される形質であり、原因解明には酵母全遺伝子発現を網羅的に解析する必要がある。そこで、DNAマイクロアレイを用いたイオンビーム変異株の発現解析を実施し、アルコール発酵能維持に必要な遺伝子を特定することを試みた。イオンビーム変異株では全遺伝子中約15%が2倍以上の遺伝子発現量変化を示した。一方、薬剤変異株では全遺伝子中約3%が2倍以上の変化を示した。変異株で変化の大きかった興味深い遺伝子として、解糖系遺伝子転写アクチベーター,電子伝達系複合体,熱ショックタンパク質,細胞壁タンパク質をコードする遺伝子等が挙げられた。
増淵 隆*; 上山 修*; 高島 智里*; 池永 裕*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
no journal, ,
炭素イオンビーム照射による優良清酒酵母の選抜を行い、これまでに、吟醸香成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する優良清酒酵母(No.227及びNo.1333株)を選抜している。本研究では、優良清酒酵母のカプロン酸生合成に関与する脂肪酸生合成関連遺伝子に着目し、遺伝子のDNA塩基配列について解析を行い、カプロン酸エチルを高生産する要因を明らかにすることを目的とした。解析の結果、No.227及びNo.1333株は、親株である協会901号とは異なり、対立遺伝子座の片方あるいは両方に突然変異を持つことがわかった。
佐藤 勝也; 上田 涼史郎; 増淵 隆*; 上山 修*; 林 秀謙*; 池永 裕*; 鳴海 一成*; 田中 淳
no journal, ,
群馬県では、群馬産業技術センターが中心となり、特色ある吟醸酒の開発を目指して、清酒酵母の育種に取り組んでいる。これまでにイオンビームを用いた変異誘発処理により、吟醸酒の香気成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する変異株を取得し、群馬オリジナルの新しい清酒酵母として、希望する県内の酒造蔵に頒布している。このように、優良形質を持った清酒酵母が得られた一方で、優良な変異株を選抜するためには多大な労力を要するのが現状である。そこで、カプロン酸エチル生合成に関連する4つの遺伝子(, , 及び)について、イオンビーム育種により作出した優良清酒酵母のゲノムDNAの塩基配列を解析することでカプロン酸エチルを高生産する要因を明らかにするとともに、優良な変異株を早期選抜できるDNAマーカーの開発が可能か検討した。
佐藤 勝也; 増淵 隆*; 上山 修*; 上田 涼史郎; 林 秀謙*; 池永 裕*; 鳴海 一成*
no journal, ,
清酒酵母は、地域産業振興の有力なツールであるが、年々その消費量は減少傾向にある。そこで、市場のニーズに迅速に対応すべく、新しいタイプの清酒酵母の育種が必要となっている。平成20年度より、原子力機構は、群馬県立群馬産業技術センターとの連携を密接に図りながら、特色ある吟醸酒の開発・実用化を目指し、イオンビーム育種技術を活用して、吟醸酒特有の香り成分の主成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する新たな吟醸用清酒酵母の育種に着手した。その結果、香気成分生成能・発酵力共に良好な吟醸酒製造に適した新たな清酒酵母の作出に成功した。さらに、新規清酒酵母を用いて醸造された吟醸酒の販売が平成25年4月より開始されている。また、新規清酒酵母におけるカプロン酸エチルを高生産する要因の一つとして、遺伝子内に点突然変異を有することを明らかにした。
増淵 隆*; 上山 修*; 上田 涼史郎; 池永 裕*; 林 秀謙*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*
no journal, ,
群馬県では、群馬産業技術センターが中心となり、特色ある吟醸酒の開発を目指して、清酒酵母の育種に取り組んでいる。これまでにイオンビームを用いた変異誘発処理により、吟醸酒の香気成分の一つであるカプロン酸エチルを高生産する変異株を取得し、群馬オリジナルの新しい清酒酵母として、希望する県内の酒造蔵に頒布している。このように、優良形質を持った清酒酵母が得られた一方で、優良な変異株を選抜するためには多大な労力を要するのが現状である。そこで、カプロン酸エチル生合成に関連する4つの遺伝子(, , 及び)について、イオンビーム育種により作出した優良清酒酵母のゲノムDNAの塩基配列を解析することでカプロン酸エチルを高生産する要因を明らかにするとともに、優良な変異株を早期選抜できるDNAマーカーの開発が可能か検討した。その結果、作出した優良清酒酵母は、変異型の遺伝子を有することで、カプロン酸エチルを高生産することを明らかにした。
増淵 隆*; 日向 弘和*; 池永 裕*; 林 秀謙*; 佐藤 勝也; 大野 豊
no journal, ,
群馬県では、オリジナルの吟醸用清酒酵母を開発するために、
C
(220MeV)のイオンビーム照射による突然変異で新たな吟醸用清酒酵母の開発を行っており、これまでに吟醸酒特有の香気成分であるカプロン酸エチルを高生産する優良清酒酵母(No.227)を選抜した。しかし、カプロン酸エチル高生産酵母は発酵能が弱くなることがあり、また、変異株の選抜・機能評価は多大な手数と時間を必要とし、研究の遂行を困難にする一因となっている。本研究はイオンビーム変異により得られた酵母の全ゲノムDNA塩基配列を解読し、発酵特性等の機能とゲノム情報が既に明らかとなっている酵母と比較することで、酵母選抜のメルクマールとなる香気生成能・発酵能に関与する遺伝子群を特定すること目的として行った。
池永 裕*; 富澤 佑貴*; 彦久保 和也*; 林 秀謙*; 増淵 隆*; 上山 修*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*
no journal, ,
清酒酵母にはガラクトースを代謝できない酵母のあることが知られており、その原因としてきょうかい7号のゲノム解析結果から、転写制御因子に存在する変異が原因ではないかと推定されている。我々は、清酒酵母きょうかい901号を親株に取得した変異株群馬KAZE酵母の3つの代謝制御遺伝子(転写因子
、リプレサー
,調節因子
)の配列解析を行ったところ、遺伝子のみが変異し、活性型である実験室酵母の遺伝子配列に戻っていることが確認された。この変異により群馬KAZE酵母は、ガラクトース代謝能を回復していた。本変異は発現形質と直接関連しており清酒酵母の分類・判別同定に資すると考えられる。
