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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Control and functionalization of Escherichia coli flocs as a reaction field

Research Project

Project/Area Number 15K18275
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

尾島 由紘  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 講師 (20546957)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywordsフロック / 大腸菌 / 反応場 / エタノール生産 / Tsf / タンパク質修飾
Outline of Annual Research Achievements

前年度に構築した大腸菌のフロック形成制御手法に基づき,モデル系としてエタノール生産大腸菌であるKO11を対象として,連続回分反応において形成したフロックによる沈降濃縮操作を行い,生産速度が約2倍に向上することを試験管レベルで実証した.さらに1Lのジャーファーメンター培養にスケールアップし,同様に沈降濃縮操作により生産速度が増加することを確認することでき,フロック形成が大腸菌を用いた有用物質生産において生産効率を向上させることを示せた。
また前年度までの結果から,フロックの主構成成分はタンパク質であること,さらにLC-MS/MS解析により,翻訳因子の1つであるElongation factor Ts (Tsf)と呼ばれるタンパク質の存在比率が最も高いことを確認していた.そこで本年度は,TsfにGFPを融合して発現させ,フロック上における融合タンパク質の修飾を試みた.共焦点レーザー顕微鏡によって観察した結果,フロック上に融合タンパクの発現が確認でき,特にGFPの緑色蛍光は菌体が存在しない領域も含めたフロック構造全体にわたって確認された.このことから,Tsf-GFPは菌体の外側にも排出され,フロック表面上に固相分泌発現されていると考えられた.一方で,tsfを融合せずGFPのみを発現した場合には,菌体内のみにGFPが局在している様子が確認された.この結果はウエスタンブロッティングによる定量解析によっても裏付けられ,翻訳因子Tsfと融合することで,大腸菌フロック上におけるタンパク質修飾が可能であることが実証された.
得られたこれらの研究結果は,大腸菌フロック形成を利用した物資生産における効率化や,フロックの更なる高機能化の実現に向けて大きな意義を持つものである.

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Antibiofilm effect of warfarin on the biofilm formation of Escherichia coli promoted by antimicrobial treatment2016

    • Author(s)
      Yoshihiro Ojima, Shota Nunogami, Masahito Taya
    • Journal Title

      Journal of Global Antimicrobial Resistance

      Volume: 7 Pages: 102-105

    • DOI

      10.1016/j.jgar.2016.08.003.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Floc formation of ethanol producing Escherichia coli KO11 cells and its application to repeated batch operation2016

    • Author(s)
      Yoshihiro Ojima, Shotaro Takeda, Masahito Taya
    • Journal Title

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      Volume: 49 Pages: 793-798

    • DOI

      org/10.1252/jcej.16we040

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Ethanol production by changing the redox status in Escherichia coli2017

    • Author(s)
      Kashiwagi Fernanda Miyuki
    • Organizer
      化学工学会第82年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都・江東区)
    • Year and Date
      2017-03-07 – 2017-03-07
  • [Presentation] 大腸菌フロック表面での組換えタンパク質固相発現2017

    • Author(s)
      尾島 由紘
    • Organizer
      化学工学会第82年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京都・江東区)
    • Year and Date
      2017-03-06 – 2017-03-06
  • [Presentation] 大腸菌フロック上での組換えタンパク質固相発現系の構築2016

    • Author(s)
      尾島 由紘
    • Organizer
      日本生物工学会大会平成28年度大会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(富山県・富山市)
    • Year and Date
      2016-09-30 – 2016-09-30
  • [Presentation] 大腸菌フロックを利用した新規組み換えタンパク質分泌生産2016

    • Author(s)
      布上 翔太
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県・徳島市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-07
  • [Presentation] Metabolic engineering of Escherichia coli with cofactor regeneration system for ethanol production2016

    • Author(s)
      Kashiwagi Fernanda Miyuki
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県・徳島市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-07
  • [Presentation] 沈降性大腸菌を用いたファーメンターでのエタノール生産2016

    • Author(s)
      武田 祥太朗
    • Organizer
      化学工学会第48回秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県・徳島市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-07

URL: 

Published: 2018-01-16  

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