2016 Fiscal Year Annual Research Report
Genetic engineering for biosynthesis of copolymer from carbon dioxide
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15K12267
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| Research Institution | Prefectural University of Kumamoto |
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Principal Investigator |
松崎 弘美 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (30326491)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / PHA / 二酸化炭素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
組換えRalstonia eutrophaによる二酸化炭素からの生分解性共重合PHAの合成を最終目的とし、Pseudomonas sp. 61-3由来の低基質特異性PHA重合酵素（PhaC1）および(R)-3-ヒドロキシアシル（3HA）-ACPチオエステラーゼ（PhaG）、Pseudomonas aeruginosa由来の(R)-3HA-CoAリガーゼ（PA3924）、Ralstonia eutropha由来の(R)-3-ヒドロキシブタン酸（3HB）ユニット供給系酵素（PhbAB）の全遺伝子を大腸菌およびR. eutrophaに導入した組換え株を作製し、脂肪酸合成経路を介した共重合PHAの合成を試みた。組換え大腸菌はグルコースから中鎖長3HAユニット（炭素数8～14）を含むP(3HB-co-5.4% 3HA)共重合ポリエステルを合成した。この系をR. eutrophaのPHA重合酵素遺伝子破壊株に導入したところ、フルクトースを唯一の炭素源としてP(3HB-co-6.2% 3HA)を8.6 wt%で合成した。さらに、導入遺伝子発現におけるプロモーターについて検討したところ、phaC1遺伝子をR. eutrophaのP(3HB)オペロンのプロモーターで発現させるとPHA蓄積率が高くなり（15.2 wt%）、Pseudomonas sp. 61-3のphaC1遺伝子本来のプロモーターで発現させるとPHA鎖中の3HA分率が高くなった（9.2 mol%）。作製したR. eutrophaの組換え株を二酸化炭素を炭素源とした独立培養を行った結果、PHAは数wt%しか合成されなかった。
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