Development of consolidated bioprocessing of macroalgae biomass to produce bioproducts
| Project/Area Number |
18H02011
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渥美 正太 北海道大学, 農学研究院, 教授 (00712275)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 千明 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50722948)
高須賀 太一 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70748409)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | DEHU / アルギン酸分解産物 / 大腸菌 / 1,4-butanediol / １，４ブタンジオール / 代謝工学 / 褐藻 / バイオ燃料 / icd欠損株 / イソブタノール生産 / 酵素工学 / 褐藻分解 / イソブタノール / バイオプロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マリンバイオマスである褐藻から有用化学製品を合成するために、モデルバクテリアである大腸菌に新たな代謝経路をデザインし、主要褐藻成分の１つであるアルギン酸モノマー（4-deoxy-L-erythro-5-hexoseulose uronic acid (DEHU) ）から1,4-butanediolを合成する合成生物学的手法を試みた。当初予定していた代謝経路は、DEHU還元酵素によってDEHUを５-Keto-4-deoxy-D-glucarate（KDG）に触媒後、中心代謝経路へつなげる経路だったが、DEHU還元酵素がDEHUから想定していたKDGを生産しないことが明らかになったため、DEHU還元酵素の酸化反応を利用する事にした。DEHU還元酵素の酸化反応については、Flabobacterium sp. strain Umi-01株において最近報告がある事から、実施妥当と考えた（Nishiyama et al., Commun Biol., 2021）。したがって、DEHUの酸化によって生じる2-keto-3-deoxy-D-glucarate（KDGR）から2,5-dioxopentanoateの脱水反応を触媒する酵素を新たに遺伝子合成し、当該大腸菌に導入した。これまでの結果から、本菌がDEHU存在下で生育する事を確認しており、DEHUから1,4-butanediolが生成されるか検証する準備が整った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(5 results)
Research Products
(1 results)
