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2015 Fiscal Year Annual Research Report

希少脂肪酸生産に有用な微生物の探索と機能解析

Research Project

Project/Area Number 14J00686
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

竹内 道樹  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Keywords希少脂肪酸 / EPA / 嫌気性菌
Outline of Annual Research Achievements

EPAやDHAを変換する微生物の探索により、EPAやDHAを変換する様々な微生物の取得に成功した。EPAを変換する菌株のEPA変換物の構造を解析したところ、本菌の生成物は、共役二重結合を有するcis-5,cis-8,cis-11,trans-13,cis-17-eicosapentaenoic acid、cis-5,cis-8,trans-11,trans-13, cis-17-eicosapentaenoic acidおよび、部分飽和化されたcis-5,cis-8,trans-13, cis-17-eicosatetraenoic acidであることを明らかにした。さらに、本菌株の16S rDNA解析により、本菌がClostridium bifermentansであることを明らかにした。また、本菌の基質特異性の解析から、本菌は炭素数18および20の不飽和脂肪酸のω6位とω9位のシス型二重結合を認識し、ω7位とω9位に二重結合を有する共役不飽和脂肪酸に変換し、さらにω9位の二重結合を飽和化することを明らかにした。 C. bifermentansの洗浄菌体を用いて反応条件の検討を行ったところ、0.8 mMのEPAから0.5 mMの共役EPAを生産することに成功した。また、部分飽和化EPA生産に適した反応条件を検討したところ、0.8 mMのEPAから0.5 mMの部分飽和化EPAを生産することに成功した。また、Micrococcus luteus由来の水酸化脂肪酸脱水素酵素を発現する形質転換大腸菌を作成し、さらに、NAD+再生系とカップリングすることで、各種10-ヒドロキシ脂肪酸や12-ヒドロキシ脂肪酸(約1 M、300 g/L)から対応するオキソ脂肪酸を変換率90%以上で生産することに成功した。これらのEPA変換物やオキソ脂肪酸は希少脂肪酸であり、これまでに供給源が存在しなかった希少脂肪酸を生産することに成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Efficient enzymatic production of hydroxy fatty acids by linoleic acid Δ9 hydratase from Lactobacillus plantarum AKU 1009a.2016

    • Author(s)
      M. Takeuchi, S. Kishino, S.B. Park, A. Hirata, N. Kitamura, A. Saika, J. Ogawa
    • Journal Title

      J. Appl. Microbiol.

      Volume: 120 Pages: 1282-1288

    • DOI

      doi: 10.1111/jam.13088

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure and reaction mechanism of a novel enone reductase.2015

    • Author(s)
      Feng, H., T. Miyakawa, N. Kitamura, M. Takeuchi, S.B. Park, S. Kishino, J. Ogawa, M. Tanokura.
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 282 Pages: 1526-1537

    • DOI

      DOI: 10.1111/febs.13239

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel unsaturated fatty acid hydratase toward C16 to C22 fatty acids from Lactobacillus acidophilus.2015

    • Author(s)
      Hirata, A., S. Kishino, S.B. Park, M. Takeuchi, N. Kitamura, J. Ogawa.
    • Journal Title

      J. Lipid Res.

      Volume: 56 Pages: 1340-1350

    • DOI

      doi: 10.1194/jlr.M059444

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Production of hydroxy fatty acids with health promoting activity using linoleic acid hydratase involved in polyunsaturated fatty acid saturation metabolism in lactic acid bacteria2016

    • Author(s)
      M. Takeuchi, S. Kishino, S.B. Park, N. Kitamura, J. Ogawa
    • Organizer
      American Oil Chemists' Society
    • Place of Presentation
      Salt Lake City
    • Year and Date
      2016-05-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ラッカーゼ-メディエーターシステムが触媒する酸化的開裂反応による水酸化脂肪酸及びオキソ脂肪酸からのジカルボン酸の生産2016

    • Author(s)
      竹内 道樹, 岸野 重信, 北村 苗穂子, 日比 慎, 小川 順
    • Organizer
      農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      2016-03-28
  • [Presentation] ラッカーゼによる水酸化脂肪酸及びオキソ脂肪酸のジカルボン酸への変換2015

    • Author(s)
      竹内 道樹, 岸野 重信, 朴 時範, 北村 苗穂子, 日比 慎, 小川 順
    • Organizer
      第67回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2015-10-28
  • [Presentation] Lactobacillus plantarum AKU1009aの不飽和脂肪酸飽和化代謝経路に関わる水酸化脂肪酸脱水素酵素の酵素学的解析2015

    • Author(s)
      竹内道樹, 岸野重信, 北村苗穂子, 朴 時範, 小川 順
    • Organizer
      酵素工学研究会 第74回講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-10-16
  • [Presentation] Enzymatic characterization of hydroxy fatty acid dehydrogenase involved in polyunsaturated fatty acid metabolism in Lactobacillus plantarum AKU 1009a2015

    • Author(s)
      Michiki Takeuchi , Si-Bum Park, Nahoko Kitamura, Shigenobu Kishino, Jun Ogawa
    • Organizer
      18th Japanese-German Workshop Enzyme Technology
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2015-09-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional analysis of hydroxy fatty acid dehydrogenase involved in polyunsaturated fatty acid saturation metabolism in Lactobacillus plantarum AKU 1009a2015

    • Author(s)
      M. Takeuchi, S.B. Park, N. Kitamura, S. Kishino, J. Ogawa
    • Organizer
      Enzyme Engineering XXIII
    • Place of Presentation
      St. Petersburg
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-12-27  

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