動的代謝プロファイリング解析による発酵阻害機構の解明と高ストレス耐性酵母の創製

• 研究課題/領域番号: 22780092
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 蓮沼 誠久 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環重点研究部, 講師 (20529606)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 代謝工学 / 酵母 / 代謝解析 / バイオエタノール / 発酵阻害物耐性 / メタボローム / 発酵阻害物質耐性

研究概要

食料と競合しないセルロース系バイオマスからの効率的なバイオエタノール生産を目指し、酵母Saccharomyces cerevisiaeのストレス応答機構を分子レベルで明らかにすることで、合理的な遺伝子改変を施し、発酵阻害物耐性を強化した新規酵母を創製することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Deletion of the PHO13 gene in Sacc haromyces cerevisiae improves ethanol production from lignocellulosic hydrolys ate in the presence of acetic and formic acids, and furfural (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujitomi K, Sanda T, Hasunuma T, Kondo A
  • 雑誌名: Bioresource Tech nology 巻: Vol.111 ページ: 161-166
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2012.01.161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvements in ethanol production from xylose by mating recombinant xylose-fermenting Saccharomyces cerevisiae strains (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Suyama H, Yamada R, Hasunuma T, Kondo A
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: Vol.94 ページ: 1585-1592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Display of cellulases on the cell surface of Saccharomyces cerevisiae affords high yield ethanol production from high-solid lignocellulosic biomass. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matano Y, Hasunuma T, Kondo A
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: Vol.108 ページ: 128-133
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2011.12.144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of yeast cell factories for consolidated bioprocessing of lignocellulose to bioethanol through cell surface engineering (2012)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Kondo A
  • 雑誌名: Biotechnology Advances 巻: (in press) 号: 6 ページ: 1207-1218
  • DOI: 10.1016/j.biotechadv.2011.10.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Widely targeted metabolic profiling analysis of yeast central metabolites (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato H, Izumi Y., Hasunuma T, Matsuda F, Kondo A
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: Vol.113 号: 5 ページ: 665-673
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.12.013
  • NAID: 110009456911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct ethanol production from rice straw hydrolysate by use of an engineered yeast strain codisplaying three types of hemicellulolytic enzymes on the surface of xylose-utilizing Saccharomyces cerevisiae cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto T, Hasunuma T, Hori Y, Yamada R, Kondo A
  • 雑誌名: Journal o f Biotechnology 巻: Vol.158 号: 4 ページ: 203-210
  • DOI: 10.1016/j.jbiotec.2011.06.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repeated-batch fermentation of lignocellulosic hydrolysate to ethanol using a hybrid Saccharomyces cerevisiae strain metabolically engineered for tolerance to acetic and formic acids. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sanda T, Hasunuma T, Matsuda F, Kondo A
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: Vol.102 号: 17 ページ: 7917-7924
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2011.06.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic path way engineering based on metabolomics confers acetic and formic acid tolerance to a recombinant xylose-fermenting strain of Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Sanda T, Yamada R, Yoshimura K, Ishii J, Kondo A
  • 雑誌名: Microb ial Cell Factories 巻: Vol.10 号: 1 ページ: 2-2
  • DOI: 10.1186/1475-2859-10-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient ferm entation of xylose to ethanol at high formic acid concentration by metabolically engineered Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Sung K, Sanda T, Yoshimura K, Matsuda F, Kondo A
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: Vol.9 号: 3 ページ: 997-1004
  • DOI: 10.1007/s00253-011-3085-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Co-fermentation of cellobiose and xylose using beta-glucosidase displaying diploid industrial yeast strain OC-2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito S, Hasunuma T, Tanaka T, Kondo A
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: Vol.87 号: 5 ページ: 1975-1982
  • DOI: 10.1007/s00253-010-2714-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic pathway engineering based on metabolomics confers acetic and formic acid tolerance to a recombinant xylose-fermenting strain of Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Sanda T, Yamada R, Yoshimura K, Ishii J, Kondo A
  • 雑誌名: Microbial Cell Factories 巻: 10(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient fermentation of xylose to ethanol at high formic acid concentration by metabolically engineered Saccharomyces cerevisiae (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Sung K, Sanda T, Yoshimura K, Matsuda F, Kondo A
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] Microbial engineering for production of biofuels and biorefinery products (2012)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T
  • 学会等名: 14^<th> A-IMBN Annual Conference : Life Science and Frontier of Biorefinery Technology
  • 発表場所: Thailand Science Park(Thailand)
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] Microbial engineering for production of biofuels and biorefinery products (2012)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T
  • 学会等名: 14^<th> A-IMBN Annual Conference : Life Science and Frontier of Biorefinery Technology
  • 発表場所: Thailand Science Park (Thailand)
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] CE-TOFMSを用いたバイオエタノール生産酵母の代謝プロファイリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 第31回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大(山形)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] CE-TOFMSを用いたバイオエタノール生産酵母の代謝プロファイリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 第31回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • 発表場所: 鶴岡メタボロームキャンパ(山形県)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 統合バイオプロセスによるバイオエタノール生産技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 第5回化学工学イノベーション研究会
  • 発表場所: 神戸大学(神戸)
  • 年月日: 2011-10-21
• [学会発表] 統合バイオプロセスによるバイオエタノール生産技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 第5回化学工学イノベーション研究会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県)
  • 年月日: 2011-10-21
• [学会発表] 発酵阻害物耐性遺伝子を導入したキシロース資化性二倍体酵母によるリグノセルロース水熱分解液の繰返し発酵 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久, 近藤昭彦
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大(東京)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 発酵阻害物耐性遺伝子を導入したキシロース資化性二倍体酵母によるリグノセルロース水熱分解液の繰返し発酵 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久, 近藤昭彦
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大(東京都)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] シンセティックバイオエンジニアリングによるバイオエタノール生産酵母の育種 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 日本生物工学会関西支部第99回醗酵学懇話会
  • 発表場所: キリンビール神戸工場(神戸)
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] シンセティックバイオエンジニアリングによるバイオエタノール生産酵母の育種 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 日本生物工学会関西支部第99回醗酵学懇話会
  • 発表場所: キリンビール神戸工場(兵庫県)
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Repeated batch-fermentation of rice straw hydrolysate to ethanol using metabolically engineered Saccharomyces cerevisiae strains (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Kondo A
  • 学会等名: SIM Annual Meeting and Exhibition
  • 発表場所: Sheraton New Orleans (New Orleans)
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Repeated batch-fermentation of rice straw hydrolysate to ethanol using metabolically engineered Saccharomyces cerevisiae strains (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Kondo A
  • 学会等名: SIM Annual Meeting and Exhibition
  • 発表場所: Sheraton New Orleans(New Orleans)
  • 年月日: 2011-07-02
• [学会発表] Cellulosic ethanol production in Saccharomyces cerevisiae through metabolic pathway engineering based on matabolomics (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Matsuda F, Kondo A
  • 学会等名: Asian Congress on Biotechnology 2011
  • 発表場所: Shanghai Everbright Convention & Exhibition(Shanghai)
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] Cellulosic ethanol production in Saccharomyces cerevisiae through metabolic pathway engineering based on matabolomics (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T, Matsuda F, Kondo A
  • 学会等名: Asian Congress on Biotechnology 2011
  • 発表場所: Shanghai Everbright Conventi on & Exhibition (Shanghai)
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] Ethanol production from lignocellulosic materials through metabolic pathway engineering based on metabolomics (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T
  • 学会等名: 6^<th> iBioK Workshop
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Production of bio-ethanol from lignocellulosic materials through the engineering of yeast cell surface and metabolic pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T
  • 学会等名: 4^<th> Japan-Korea Bio mass Symposium
  • 発表場所: Gekkeikan Conference Hall(京都府)
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] Production of bio-ethanol from lignocellulosic materials through the engineering of yeast cell surface and metabolic pathway (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T
  • 学会等名: 4^<th> Japan-Korea Biomass Symposium
  • 発表場所: Gekkeikan Conference Hall(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] メタボロームを利用した新規バイオエタノール生産酵母の育種 (2010)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 第5回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: グランドエル・サン(山形県)
• [学会発表] Metabolomic approach to identify molecules that are important for acetic acid tolerance in a recombinant xylose-fermenting yeast strain (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T
  • 学会等名: Engineering Conferences International, Metabolic Engineering VIII
  • 発表場所: ICC(Jeju Island, Korea)
• [学会発表] Metabolomic approach to identify molecules that are important for acetic acid tolerance in a recombinant xylose-fermenting yeast strain (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasunuma T
  • 学会等名: Engineering Conferences International, Metabolic Engineering VIII
  • 発表場所: ICC (Jeju Island, Korea)(招待講演)
• [学会発表] メタボロームを利用した新規バイオエタノール生産酵母の育種 (2010)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久
  • 学会等名: 第5回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: グランドエル・サン(山形県)(招待講演)
• [図書] バイオマス分解酵素研究の最前線,序章2,バイオマス分解酵素研究の新たな展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久, 近藤昭彦
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] バイオマス分解酵素研究の最前線,第28章,セルラーゼ細胞表層提示酵母を用いたバイオマス変換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田亮祐, 蓮沼誠久, 近藤昭彦
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 微生物機能学,第11章,微生物を利用して有限な化石資源から脱却する (2012)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久, 近藤昭彦
  • 出版者: 三共出版
• [図書] 合成生物工学の隆起-有用物質の新たな生産法構築をめざして-のうち「合成生物工学によるバイオ燃料生産のための微生物細胞工場の創製」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久, 近藤昭彦
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 合成生物工学の隆起-有用物質の新たな生産法構築をめざして-のうち「合成生物工学によるバイオ燃料生産のための微生物細胞工場の創製」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼誠久, 近藤昭彦
  • 出版者: シーエムシー出版(印刷中)
• [産業財産権] エタノールの新規生産方法 (2011)
  • 発明者名: 近藤昭彦,蓮沼誠久
  • 権利者名: 神戸大学
  • 産業財産権番号: 2011-146931
  • 出願年月日: 2011-07-01
• [産業財産権] エタノールの新規生産方法 (2011)
  • 発明者名: 近藤昭彦, 蓮沼誠久
  • 権利者名: 神戸大学
  • 産業財産権番号: 2011-146931
  • 出願年月日: 2011-07-01