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In vitro代謝工学によるC1化合物からの芳香族化合物および化成品原料の合成

Research Project

Project/Area Number 18J00236
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

谷口 博範  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsIn vitro代謝工学 / Thermus thermophilus / 耐熱性酵素 / シキミ酸経路 / プロトカテク酸
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者は、好熱菌由来の耐熱性酵素を組み合わせることで、芳香族化合物であるプロトカテク酸やカテコール、そして合成高分子化合物の原料となるcis, cis-ムコン酸をメタノールのみを原料として効率よく合成する方法の開発を目的としている。
本年度は、経路の構築に必要な耐熱性酵素を発現する大腸菌株の作成を進めていった。解糖系およびペントースリン酸回路にかかわる遺伝子に関しては、予定通りThermus遺伝子発現ライブラリーから取得し、菌株を作成し終えた。メタノール同化反応に必要となるHps、およびphiの遺伝子に関しては、複数の好熱菌由来のものをスクリーニングし、目的タンパク質を可溶発現可能な菌株の取得に成功した。メタノールデヒドロゲナーゼについては、Thermusの持つ複数のデヒドロゲナーゼからスクリーニングを行い、活性のあるものを取得することができた。一方でE4PとPEPから3-DHQを合成するシキミ酸合成経路では、Thermus遺伝子発現ライブラリーから取得した遺伝子の一部が機能しないため、他の好熱菌由来のものを再スクリーニングする必要性が生じている。3-DHSをプロトカテク酸に変換する酵素に関しては、スクリーニングの結果、活性を有するものが取得できた。プロトカテク酸からカテコールへの変換を触媒する酵素については、プロトカテク酸を基質とするカルボキシラーゼが取得できているものの、カテコール以外の物質が生産されており、その原因究明が必要となっている。カテコールをcis, cis-ムコン酸に変換する酵素については、可溶性発現が可能な菌株の作成ができていない。
代謝シミュレーターについては、採用するモデリング方法の決定を行い、モデルを構築中である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] De novo design of biosynthetic pathways for bacterial production of bulk chemicals and biofuels2018

    • Author(s)
      Okano Kenji、Honda Kohsuke、Taniguchi Hironori、Kondo Akihiko
    • Journal Title

      FEMS Microbiology Letters

      Volume: 365 Issue: 20

    • DOI

      10.1093/femsle/fny215

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Modularization of in vitro metabolic pathway for the salvage synthesis of NAD+2018

    • Author(s)
      Hironori Taniguchi, Kenji Okano, Kohsuke Honda
    • Organizer
      15th Japan China Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高温域でのNAD+濃度の安定化とそれによる耐熱性酵素を用いた物質生産反応への寄与2018

    • Author(s)
      谷口 博範, 岡野 憲司, 本田 孝祐
    • Organizer
      第70回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] NAD+ salvage pathway and its contribution to survival of Thermus thermophilus at high temperatures2018

    • Author(s)
      Hironori Taniguchi, Kenji Okano, Kohsuke Honda
    • Organizer
      高度好熱菌発見50周年記念研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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