Development of feedback regulation free cell factories

• Project/Area Number: 16H04578
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Biofunction/Bioprocess
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Kondo Akihiko 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (40205547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 勉 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (90436551) ; 松本 拓也 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 特命助教 (40727161)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2018: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2017: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2016: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: バイオリファイナリー / 代謝工学

Outline of Final Research Achievements

Resent years, environmental problems such as exhaustion of fossil resources and global warming are concerned. One of the solution is substance production from lignocellulosic biomass by bioprocess. In this study, to produce cadaverine from xylooligosaccharide using Corynebacterium glutamicum as a first step of cadaverine production from hemicellulose. Deregulation of feedback regulation was evaluated and cadaverine productivity was improved by metabolic engineering. Finally, we demonstrated direct cadaverine production from xylooligosaccharides.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CO2削減や持続可能な社会の構築に向けたCSRの観点から，再生可能なバイオマスを原料とする微生物を用いた有用物質生産・エネルギー生産に関する研究開発に取り組む企業が増えてきている。しかし、微生物は、導入された遺伝子回路をそのまま発現することはほとんどない。その原因は生産量を制限するネガティブ制御がはたらくために、導入した生産経路が発揮されないからである。本研究では、その制御・阻害を解除することで、生産量を大きく向上させることに成功した。

Research Products

• [Presentation] Production of shikimic acid from cellobiose using Corynebacterium glutamicum (2018)
  • Author(s): Naoki Sato, Tsutomu Tanaka and Akihiko Kondo
  • Organizer: The 15th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Production of n-butylamine in Escherichia coli by transaminase. (2018)
  • Author(s): Yuki Mori, Takuya Matsumoto, Tsutomu Tanaka and Akihiko Kondo
  • Organizer: The 15th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] コリネ菌を用いたセロビオースからのシキミ酸生産技術の開発 (2018)
  • Author(s): 佐藤直樹・ 田中勉・近藤昭彦
  • Organizer: 化学工学会第50回秋季大会
• [Presentation] Bio-production of biobased fuels and chemicals: (2018)
  • Author(s): Akihiko Kondo
  • Organizer: The 9th international symposium of innovative Bioproduction Kobe
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Cadaverine production from hemicellulosic biomass using Corynebacterium glutamicum (2017)
  • Author(s): Kenta IMAO, Rie YAMAGUCHI, Tsutomu TANAKA, Akihiko KONDO
  • Organizer: The 7th International Symposium of Innovative Bioproduction Kobe (iBioK),
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2017-02-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] グルカル酸生産を志向した大腸菌の代謝改変 (2017)
  • Author(s): 中西將裕、 松本拓也、田中勉、近藤昭彦
  • Organizer: 酵素工学研究会 第7８回講演会
• [Presentation] Corynebacterium glutamicumを用いたヘミセルロース系バイオマスからのカダベリン生産 (2016)
  • Author(s): 今尾健太, 山口理絵, 田中勉, 近藤昭彦
  • Organizer: 酵素工学研究会第76回講 演会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2016-10-07
• [Presentation] Corynebacterium glutamicumを用いたヘミセルロース系バイオマスからのカダベリン生産 (2016)
  • Author(s): 今尾健太, 山口理絵, 田中勉, 近藤昭彦
  • Organizer: 第68回日本生物工学会大 会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場
  • Year and Date: 2016-09-30