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バイオマスからの有用C3化合物生産のための基盤技術開発

Research Project

Project/Area Number 23380051
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

片岡 道彦  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (90252494)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2011: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords応用微生物学 / 酵素 / 発酵 / バイオマス / 微生物 / 応用微生物
Research Abstract

(1)1-プロパノール人工生合成酵素系の探索と最適化:設計した1-プロパノール人工生合成経路中、特に1,2-プロパンジオール(1,2-PD)へ至る各反応を触媒する酵素の検討を行い、1-プロパノール生産量を増加させることを目的とした。ジヒドロキシアセトンリン酸(DIIAP}から1,2-PDへの各変換反応を触媒する酵素をいくつか選抜し、各反応を触媒する酵素の最適な組み合わせを選ぶため、様々な組み合わせで大腸菌に導入した。各組換え体を用いて、グルコースから1,2-PDの生成が可能かどうかを調査するとともに、1,2-PDの生成量の比較を行ったところ、全ての組換え体において1,2-PDの生成が確認できた。そしてメチルグリオキサール合成酵素としてE.coli由来のMethylglyoxal synthaseを、アルデヒド還元酵素としてE.coIi由来2,5-diketo-D-gluconate reductase Bを、ヒドロキシアセトン(HA)還元酵素としてE.coli由来glycerol dehydrogenaseを用いた際に最も高い1,2-PD生成量を示した。それぞれの菌株における各反応の酵素活性を測定したところ、選抜した菌株は他の株と比較して、最も高いアルデヒド還元酵素活性を有している一方で、HA還元酵素活性は最も低いものであった。
(2)1-プロパノール生産のための宿主菌株の代謝改変:宿主E.coliにおいて、予想される中間生成物分解系酵素遺伝子や乳酸生合成に関与する乳酸脱水素酵素遺伝子等の破壊を試みた。乳酸生成酵素遺伝子の破壊株等を取得した。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] L-Pantoyl lactone dehydrogenase from Rhodococcus erythropolis : genetic analyses and application to the stereospecific oxidation of L-pantoyl lactone2012

    • Author(s)
      D. Si, N. Urano, S. Nozaki, K. Honda, S. Shimizu, M. Kataoka
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      Volume: 95 Issue: 2 Pages: 431-440

    • DOI

      10.1007/s00253-012-3970-y

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LplR, a Repressor Belonging to the TetR Family, Regulates Expression of the L-Pantoyl Lactone Dehydrogenase Gene in Rhodococcus erythropolis2012

    • Author(s)
      D. Si, N. Urano, S. Shimizu, M. Kataoka
    • Journal Title

      Appl. Environ. Microbiol.

      Volume: 78 Issue: 22 Pages: 7923-7930

    • DOI

      10.1128/aem.01583-12

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cloning and overexpression of ketopantoic acid reductase gene from Stenotrophomonas maltophilia and its application to stereospecific production of D-pantoic acid2012

    • Author(s)
      D.Si, N.Urano, S.Shimizu, M.Kataoka
    • Journal Title

      Appl.Microbiol.Biotechnol.

      Volume: 93 Issue: 4 Pages: 1619-1625

    • DOI

      10.1007/s00253-011-3664-x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新規人工生合成経路を導入した組換え微生物によるバイオプロパノール生産2011

    • Author(s)
      浦野信行、清水昌、片岡道彦
    • Journal Title

      バイオプラジャーナル

      Volume: 41 Pages: 19-23

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 微生物機能を利用した有用物質生産プロセスの開発2013

    • Author(s)
      片岡道彦
    • Organizer
      第17回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学・吹田市(招待講演)(発表確定)
    • Year and Date
      2013-01-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Metabolic engineering of Escherichia coli for 1-propanol production2012

    • Author(s)
      Michihiko Kataoka, Nobuyuki Urano, Sakayu Shimizu
    • Organizer
      biocat2012
    • Place of Presentation
      ドイツ・ハンブルク
    • Year and Date
      2012-09-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation mechanism of L-pantoyl lactone dehydrogenase gene expression by LplR2012

    • Author(s)
      Dayong Si, Nobuyuki Urano, Sakayu Shimizu, Michihiko Kataoka
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学・京都市
    • Year and Date
      2012-03-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 1-Propanol production using metabolically engineered Escherichia coli2012

    • Author(s)
      Nobuyuki Urano, Sakayu Shimizu, Michihiko Kataoka
    • Organizer
      12th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
    • Place of Presentation
      金沢エクセルホテル東急・金沢市(発表確定)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Overexpression of L-pantoyl lactone dehydrogenase by disrupting its putative transcriptional regulator in Rhodococcus erythropolis2011

    • Author(s)
      Dayong Si, Nobuyuki Urano, Sakayu Shimizu, Michihiko Kataoka
    • Organizer
      2011年度日本農芸化学会関西・中部支部合同大会
    • Place of Presentation
      京都大学・京都市
    • Year and Date
      2011-10-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Biopropanol production (1) : 1-Propanol production using Escherichia blattae harboring 1,2-propanediol biosynthetic pathway2011

    • Author(s)
      Nobuyuki Urano, Sakayu Shimizu, Michihiko Kataoka
    • Organizer
      IUMS2011 Sapporo
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター・札幌市
    • Year and Date
      2011-09-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Biopropanol production (2) : Metabolic engineering of Escherichia coli for 1-propanol production from sugars2011

    • Author(s)
      Nobuyuki Urano, Sakayu Shimizu, Michihiko Kataoka
    • Organizer
      IUMS2011 Sapporo
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター・札幌市
    • Year and Date
      2011-09-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 合成生物工学の隆起-有用物質の新たな生産法構築をめざして-2012

    • Author(s)
      浦野信行、片岡道彦
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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