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Development of E.coli cell for alkane production using a visualizing method of in vivo production of fatty aldehyde

Research Project

Project/Area Number 16K20986
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Applied biochemistry
Chemical biology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Hayashi Yuuki  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywordsタンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 / ハイスループットスクリーニング / アルカン生合成 / 遺伝子破壊株ライブラリ / アシルACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酵素 / アシルACP / バクテリアルシフェラーゼ / 脂肪酸アルデヒド
Outline of Final Research Achievements

To practical alkane production in E.coli cells, we need to explore alkane synthesis enzymes, AAR and ADO, with higher activity, engineer a pathway to enhance a substrate (acyl-ACP) production and delete genes competing alkane production. At first, we compared catalytic activity of AAR and ADO derived from various cyanobacteria and successfully identified the highest active AAR and ADO. In parallel, we genetically engineered E.coli cells to emit bioluminescence depending on yield of aldehyde production in the cells. Using this engineered cells and a high-sensitive chemi-luminescence imager, we can evaluate amounts of aldehyde production in cells in real-time by monitoring bio-luminescent intensities emitted from over 1000 colonies on agar plate. This method enables high through-put screening to find gene disrupted strains, which enhanced acyl-ACP production, and/or decreased aldehyde consumption in competitive enzyme reaction, among library of strains deleted genes randomly.

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (57 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (55 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] ラン藻由来アルカン合成関連酵素の高活性化と軽油生産性の向上2017

    • Author(s)
      新井宗仁、林勇樹、工藤恒
    • Journal Title

      月刊 ファインケミカル

      Volume: 46 Pages: 19-25

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    • Author(s)
      Hisashi Kudo, Ryota Nawa, Yuuki Hayashi, & Munehito Arai
    • Journal Title

      Biotechnology for Biofuels

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 234-234

    • DOI

      10.1186/s13068-016-0644-5

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      吉崎慧、末松佑麿、季高駿士、椢原朋子、林勇樹、新井宗仁
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      吉崎慧、末松佑麿、季高駿士、椢原朋子、林勇樹、新井宗仁
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      2016-11-25
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      Yuuki Hayashi, Yoshihiro Nomura, Manami Wada, Tasuku Hamaguchi, Aya Takamori, Masato Miyata, Munehito Arai
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      第54回日本生物物理学会年会
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      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
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      2016-11-25
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      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
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      2016-11-25
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      2016-11-25
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      2016-11-25
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      2016-06-07
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  • [Presentation] アルカン合成酵素ADのNMRと分子動力学シミュレーションによるダイナミクス解析2016

    • Author(s)
      末松佑麿、鎌足雄司、林勇樹、新井宗仁
    • Organizer
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-06-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ラン藻由来アルカン合成関連酵素の構造機能解析2016

    • Author(s)
      工藤恒、名和良太、林勇樹、新井宗仁
    • Organizer
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-06-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ラン藻由来アルカン合成関連酵素を利用したバイオエネルギー生産2016

    • Author(s)
      工藤恒、名和良太、林勇樹、渡辺麻衣、池内昌彦、新井宗仁
    • Organizer
      酵素工学研究会 第76回講演会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 合理的設計による抗体精製用リガンドFPAの開発2016

    • Author(s)
      岡芳樹、澤田泰平、渡辺尚大、林勇樹、新井宗仁
    • Organizer
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ラン藻由来アルカン合成関連酵素の構造機能解析とバイオエネルギー生産への応用2016

    • Author(s)
      工藤恒、名和良太、林勇樹、渡辺麻衣、池内昌彦、新井宗仁
    • Organizer
      第16回 東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
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  • [Presentation] 天然変性タンパク質HIV-1 Tatの立体構造解析2016

    • Author(s)
      椢原朋子、林勇樹、工藤恒、河合秀信、岡芳樹、新井宗仁
    • Organizer
      第16回 東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2019-03-29  

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