Development of an adaptive evolution method for the creation of enzymes operable over a wide temperature range
| Project/Area Number |
20J00010
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
佐藤 悠 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 指向性進化 / Kosmotoga / 酵素 / 温度適応 / 指向性進化法 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、耐熱性と中低温での高い活性を両立する「広」温性酵素の新規創出法を開発する。幅広い温度範囲において生育可能な微生物(広温菌)に特定の酵素遺伝子を導入し、その酵素が機能しないと増殖できない条件下にて広温菌を培養する。低温または高温での培養を交互に繰り返し、広温菌の細胞内にて生じた自発的変異により"幅広い温度範囲において機能可能になった酵素"を取得する。モデル酵素として、宿主に過酸化水素耐性を付与するcatalase-peroxidase(KatG)を使用する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、従来トレード・オフの関係にある耐熱性と中低温での高い活性を両立する「広」温性酵素の新規創出法を開発することである。幅広い温度範囲において生育可能な広温菌を用いた酵素の指向性進化法により、宿主を変えることなく酵素の低温高活性化や耐熱化を可能にすることを目指した。当該年度は、Kosmotoga属やGeobacillus属をはじめとする広温菌の候補株を対象として、自律複製型及びゲノム組み込み型のプラスミドを用いた形質転換を試みた。安定した形質転換手法の確立には至っていないが、薬剤耐性を付与された複数の形質転換体を取得しており、現在解析を進めている。また、当初予定していた広温性酵素のモデル遺伝子の導入による大腸菌や広温菌細胞への毒性が確認されたため、代替としてスクリーニングの容易なタンパク質分解酵素等を使用して検証を進めている。さらに、並行して各種広温菌由来の酵素の活性測定を行った結果、一部で活性を確認している。広温性酵素の取得に向けて今後も引き続き検証を進める。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Heterologous gene expression and characterization of two serine hydroxymethyltransferases from Thermoplasma acidophilum2021
Author(s)
Ma’ruf Ilma Fauziah, Yuka Sasaki, Kerbs Anastasia, Jochen Niesser, Yu Sato, Hironori Taniguchi, Kenji Okano, Shigeru Kitani, Restiawaty Elvi, Akhmaloka, Kohsuke Honda
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Journal Title
Extremophiles
Volume: 25
Issue: 4
Pages: 393-402
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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