Large-scale production of rare plant compounds and development of new analogues by microbial combinatoria.

• Project/Area Number: 23K26823
• Project/Area Number (Other): 23H02130 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 渡辺 智 東京農業大学, 生命科学部, 准教授 (10508237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 朝井 計 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (70283934) ; 伊藤 晋作 東京農業大学, 生命科学部, 准教授 (70608950)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000); Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
• Keywords: シアノバクテリア / 酵母 / テルペノイド / P450

Outline of Research at the Start

微生物ユニットをコンビナート化して有用物質を生産するシステム「微生物コンビナート」を開発する。植物が器官ごとに使用するオルガネラ機能を使い分けるように、生産対象の物質ごとに微生物ユニットを組み換えることで多様な植物分子を効率良く生産する。さらに微生物ユニットに組み込む酵素を改変することで天然を凌駕する性質を持つ新規類縁体の創生に挑戦する。
応募者は藍藻と出芽酵母を用いて希少植物ホルモンであるストリゴラクトン（SL）の大量生産に成功している。この成果を応用し希少テルペノイドであるサンタロールのコンビナートを新たにデザインすると共に、高活性かつ安定なSL類縁体の創出を目指す。