2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of platform technologies to produce fatty acids and biotin by coryneform bacteria
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15K07356
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
池田 正人 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (00377649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹野 誠記 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (30422702)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コリネバクテリウム グルタミカム / ビオチン / ピメリン酸 / 脂肪酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【コリネ菌によるピメリン酸の分泌生産】
コリネ菌野生株から育種したビオチン非要求株はビオチンバイタマーを微量分泌するので、ピメロイル-CoA直下のbioFを遮断すれば、ピメリン酸の分泌が起こる可能性がある。その検証を行ったが、前年度に開発したバイオアッセイ系ではピメリン酸を検出できなかった。脂肪酸経路からピメロイル-CoAへの供給能を高めるため、同反応に与るBioI酵素に注目して、その発現を高める改良を試みた。bioIは枯草菌由来であるため、コリネ菌のレアコドンを多く含む。そこで、アミノ酸コドンを枯草菌型からコリネ菌型に最適化し、これをコリネ菌の強力プロモーター支配下に配したプラスミドを造成した。このプラスミドを上記bioF遮断株に導入し、グルコース培地で培養した上清をバイオアッセイに供したところ、ピメリン酸の分泌を示すハロが観察された。それがピメリン酸であることをLC/MS/MS分析でも確認した。その蓄積量は過去の報告を上回る1 mg/Lのレベルであった。以上から、コリネ菌は遊離のピメリン酸を、バイオアッセイで検出可能なレベルで糖から生産できることが示された。このピメリン酸分泌株の取得とバイオアッセイ系の開発により、脂肪酸経路からビオチン経路へのカーボン流束を、ピメリン酸をメルクマールに評価できる系を構築することができた。
【ピメリン酸生産菌における脂肪酸合成系の強化】
上記ピメリン酸生産菌で、脂肪酸生合成の鍵酵素遺伝子であるfasAを強力プロモーター支配下に高発現させると、力価は2倍強に向上（1 → 2～3 mg/L）。本結果は、脂肪酸合成系の改良がピメリン酸、ひいてはビオチン生産に繋がることを示した初めての例である。
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| Remarks |
研究者総覧 池田正人
http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.uhLNPUkh.html?lng=ja&id=uhLNPUkh
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