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Development of evaluation methods for enzyme activities for alkane biosynehtsis

Research Project

Project/Area Number 26870136
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Chemical biology
Applied biochemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

HAYASHI Yuuki  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsアルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 / タンパク質 / アルカン合成酵素 / バイオエネルギー / バクテリアルシフェラーゼ / アシル輸送蛋白質還元酵素 / アルデヒド脱炭酸酵素 / アルカン生産
Outline of Final Research Achievements

It is too low for activities of enzymes (AAR and AD), to produce alkane by microorganisms, practically. Therefore. in this study, we proposed that the enzyme activities were improved by directed evolution. Directed evolution is a method to improve and/or change characteristics and activities of enzymes, and require a high-throughtput method to evaluate AD and AAR activities of mutants, quickly and simply.
At first, using Nile red, we tried to detect amount of alkane produced by co-expression of AD and AAR as s in vivo AD activity, however, we did not discriminate activities among AD mutants. Thus, we needed to change a strategy to elucidate in vivo AD activity. On the other hand, we successfully established a method to evaluate in vivo AAR activity directly as bioluminescence by coexpressed bacterial luciferase. Using this method, we can simultaneously compare in vivo AAR activity among over 1000 AAR mutants, resulting in accelerating improvement of AAR activity by directed evolution.

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (27 results)

  • [Journal Article] 大腸菌の菌株の特徴を知ろう2016

    • Author(s)
      林 勇樹
    • Journal Title

      生物工学会誌

      Volume: 94 Pages: 15-20

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  • [Journal Article] Role of cysteine residues in the structure, stability, and alkane producing activity of cyanobacterial aldehyde deformylating oxygenase.2015

    • Author(s)
      Yuuki Hayashi, Fumitaka Yasugi, Muenhito Arai
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: e0122217-e0122217

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0122217

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      工藤恒、名和良太、林勇樹、渡辺麻衣、池内昌彦、新井宗仁
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      第5回日本生物物理学会関東支部会
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      桐生地域地場産業振興センター(群馬県桐生市)
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      第5回日本生物物理学会関東支部会
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      桐生地域地場産業振興センター(群馬県桐生市)
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      第5回日本生物物理学会関東支部会
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      桐生地域地場産業振興センター(群馬県桐生市)
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      第53回日本生物物理学会年会
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      第53回日本生物物理学会年会
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      2015-09-13
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      第53回日本生物物理学会年会
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      第53回日本生物物理学会年会
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      2015-09-13
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      第16回日本蛋白質科学会年会
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      2015-06-10
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      ワークピア横浜(神奈川県・横浜市)
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      八杉文隆、林勇樹、新井宗仁
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      第14回日本蛋白質科学会年会
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      ワークピア横浜(神奈川県・横浜市)
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      澤田泰平、渡辺尚大、林勇樹、新井宗仁
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      第14回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2014-04-26
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      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2017-05-10  

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