| Project/Area Number |
20K15433
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Okuda Tomoyo 京都大学, 農学研究科, 特定研究員 (50766194)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | プロスタグランジン / シクロオキシゲナーゼ / リポキシゲナーゼ / 脂肪酸誘導体 / 長鎖多価不飽和脂肪酸 / PUFA / 機能性脂質 / 高度不飽和脂肪酸 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、プロスタグランジンをはじめとする高度不飽和脂肪酸（PUFA）誘導体が、多様な生理機能を示すことが明らかになりつつある。自然界には未だ見いだされていない機能性PUFA誘導体が多数存在すると予想されているが、その全貌は明らかになっていない。本研究では、PUFA生産微生物等を対象として、機能性PUFA誘導体の網羅的分析を行い、その分子種の多様性と分布、存在比を明らかにするとともに、生合成に関わる酵素遺伝子の取得、発現条件の精査、機能解析を行う。更に、取得した酵素遺伝子を利用することにより、PUFA生産微生物を基盤とする発酵生産を行い、機能性PUFA誘導体の特異的・安定的供給技術への展開を図る。
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| Outline of Final Research Achievements |
We demonstrated the production of polyunsaturated fatty acid derivatives from arachidonic acid (ARA) and eicosapentaenoic acid (EPA) by introducing various lipoxygenase (LOX) and cyclooxygenase (COX) genes into Mortierella alpina, an ARA and EPA-producing fungus. Furthermore, by co-expressing the fatty acid delta-17 desaturase gene in the above transformant to improve the EPA productivity of M. alpina itself, we succeeded in improving the productivity of EPA-derived LOX / COX products. It was also shown that ALA can be converted to an ALA derivative by introducing the alpha-linolenic acid (ALA) derivatizing enzyme gene into M. alpina and culturing under ALA-added conditions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
上記の結果から、種々のCOX、LOXは異種生物間でも問題なく機能すること、すなわち、これら脂肪酸誘導体化酵素遺伝子が自然界において普遍性の高いものであろうことを示すとともに、脂肪酸高生産菌であるM. alpinaを宿主として用いることにより、より効率的な脂肪酸誘導体生産を実現できる可能性を提示した。これら希少な機能性脂質の生産技術を確立し試料の安定供給を可能にすることは、医学・生理学分野において未解明の点が多い脂質機能解析を促進するものとなるだろう。また、これら脂質は飼料・食品素材・医薬品としての応用が期待されるものであり、養殖業・食品・医薬品業界を刺激するものと考えられる。
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