氏 名 （ 本 籍 ） 佐藤 淳史(埼玉県) 学 位 の 種 類 博士(生命科学) 学 位 記 番 号 博 第８８号 学位授与の日付 平成２６年３月２０日 学位授与の要件 学位規則第 5 条第 1 項該当
成脂肪酸の不飽和度が時間経過とともに高まることが見出された。同様に、余剰なエネルギーを消費する ために、不飽和度を上昇させる可能性が、膜脂質における解析で示唆されている。
さらに、緑藻の利用技術の点から以下の解析を行った。藻類の大量培養における課題の一つに水がある。 大量の水の維持、制御、除去にコストがかかる。改善案として、当研究室では藻類の固層上培養を試みて いる。気層培養における細胞の挙動を理解するために、ガラスフィルター上でクラミドモナスを培養した ところ、乾燥重量の増加が確認された。さらに、これらの細胞でTGが蓄積していた。Regular Air Drying (RAD) ストレスと名付けたこの培養条件下では、細胞に栄養塩欠乏と脱水の複合ストレスが作用していると考え られたが、クラミドモナスではRAD感受性が高く、細胞が死滅しているのが確認された。なお、クロレラ では、同条件でも一定の生育を示し、高いTGの蓄積が当研究室で確認されている。一方、クロレラでも−S 条件下、TGを蓄積させることが示された。総脂質あたりの蓄積程度は、クラミドモナスと同等の43.5%であ ったが、クロレラは−S条件下でも、クラミドモナスの十分栄養条件よりも生育していた。そのため、最終 的な培養液量当たりのTG合成量はクラミドモナスの3倍以上であった。さらに、クロレラに含まれるTGに おいて、培養温度を30℃から20℃に変えることで多価不飽和脂肪酸が増加した。多価不飽和脂肪酸は産物 としての付加価値が高く、温度制御によってTGの品質をコントロールできる可能性が示唆された。以上か ら、固層培養におけるユニークな培養法でもクラミドモナスが生育し、TGを蓄積することと、クロレラの 生育に関して、その栄養欠乏に対する耐性とそれに伴う高いTG生産能、さらには 脂肪酸組成が出来ること について明らかにした。 【総括】 硫黄、窒素、リン欠乏条件下におけるTG蓄積を示し、それらの量的な差が遺伝子発現、炭素流量によっ て生じることが考えられた。また、TGが、ストレス条件下において過剰なエネルギーを受けることで、細 胞を保護する役割を持つ可能性について示唆した。さらに、DGTTs はSACによる制御を受けており、TG蓄 積と硫黄欠乏応答との関連性があることが明らかとなった。以上から、本研究は藻類がストレス条件下に おいてTGを蓄積させる機構を解析し、ストレス応答の一つとして脂質変動が生じることを示した。また、 培養が容易な緑藻でも物質生産に利用できる可能性が明らかとなった。 【研究成果】
• Shiratake, T*., Sato, A*., Minoda, AM., Tsuzuki, M., Sato, N. (2013). Air-Drying of Cells, the Novel Conditions for Stimulated Synthesis of Triacylglycerol in a Green Alga, Chlorella kessleri. PLOS ONE, 8 (11). *equal contribution
【その他の発表論文】
• Mizuno, Y., Sato, A., Watanabe, K., Hirata, A., Takeshita, T., Ota, S., Sato, N,. Z, Vilem., Tsuzuki, M., Kawano, S. (2013). Sequential accumulation of starch and lipid induced by sulfur deficiency in Chlorella and
Parachlorella species. Bioresource technology, 129, 150–5.
1)学位論文提出時は、“TAG”及び“DAG”と省略していたが、省略法に関して今後の統一を図るため、ここでの公
