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2016 Fiscal Year Research-status Report

定常期における有用物質生産に向けた微生物の細胞増殖・代謝を制御する化合物の探索

Research Project

Project/Area Number 16K14881
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

平沢 敬  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (20407125)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords微生物 / 有用物質生産 / 定常期
Outline of Annual Research Achievements

微生物を用いた有用物質生産において、宿主細胞の増殖が停止する定常期で目的物質を生産させる手法は、投入した炭素源や窒素源などの資源を効率よく目的物質生産に利用することができる技術として注目を浴びている。本研究では、微生物細胞による定常期での有用物質生産技術の開発に向け、培養液に添加するだけで微生物細胞を定常期へと導き、かつ増殖が停止しても目的物質生産のための糖代謝活性を維持させることを可能にする化合物を探索する実験系を構築する。そして、実際に化合物の探索を行い、探索された化合物がどのような作用機作で微生物細胞を定常期へと導くのかを解明するとともに、有用物質生産への効果を検証する。
微生物細胞を定常期へと導き、かつ増殖が停止しても目的物質生産のための糖代謝活性を維持させる化合物の探索に向けて、探索に用いる検定菌を構築する必要がある。本研究では、糖代謝活性に連動して発現する遺伝子のプロモーターの下流にβ-ガラクトシダーゼをコードするlacZ遺伝子などのレポーター遺伝子を連結し、微生物細胞に導入することで構築した組換え株を検定菌として用いる。
このような検定菌の構築に向けて、平成28年度は定常期における細胞の糖代謝活性に連動して発現する糖代謝関連遺伝子の同定に着手した。すなわち、大腸菌において、炭素源の取り込みにかかわるタンパク質や解糖系の酵素をコードする遺伝子のプロモーター配列にlacZ遺伝子を連結させた遺伝子を持つ低コピープラスミドのプラスミドの構築に着手した。また、化合物の探索に向け、土壌から放線菌を分離する実験を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

化合物探索に用いる検定菌の構築に向け、大腸菌において炭素源の取り込みかかわるタンパク質や解糖系の酵素をコードする遺伝子のプロモーター配列にレポーター遺伝子を連結させた遺伝子を持つプラスミドのプラスミドの構築には着手したが、実際の培養系におけるプロモーターの活性の測定を行うには至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

プラスミドの構築を速やかに進めるとともに、構築したプラスミドを導入した大腸菌を用いた培養実験を行い、定常期における糖代謝活性に連動して発現される遺伝子のプロモーターの同定を行う。そして、微生物細胞の糖代謝活性は維持しつつ増殖を定常期へと導く化合物の探索を開始する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Recent advances in amino acid production by microbial cells.2016

    • Author(s)
      Takashi Hirasawa, Hiroshi Shimizu
    • Journal Title

      Current Opinion in Biotechnology

      Volume: 42 Pages: 133-146

    • DOI

      10.1016/j.copbio.2016.04.017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コリネ型細菌のシステイン生産におけるシスチン取り込みタンパク質ホモログ欠損の効果2017

    • Author(s)
      近藤麻梨子、平沢 敬
    • Organizer
      日本農芸化学会2017年度大会
    • Place of Presentation
      ウェスティン都ホテル京都・京都女子大学
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] コリネ型細菌によるシステイン発酵生産に向けたシスチン取り込みタンパク質ホモログの探索2017

    • Author(s)
      近藤麻梨子、平沢 敬
    • Organizer
      第11回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-02 – 2017-03-04
  • [Presentation] 実験室進化によりグリセロール資化能を獲得した出芽酵母の代謝フラックス解析2016

    • Author(s)
      湯澤太路、河合一輝、白井智量、近藤昭彦、平沢 敬
    • Organizer
      第15回微生物研究会
    • Place of Presentation
      日本大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-05 – 2016-11-05
  • [Presentation] Corynebacterium glutamicumによるグルタミン酸生産に対するストレスの影響2016

    • Author(s)
      尾形駿介、齊藤正輝、吉川勝徳、古澤 力、清水 浩、平沢 敬
    • Organizer
      第68回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Year and Date
      2016-09-28 – 2016-09-30
  • [Presentation] 出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeにおける高グリセロール資化能の賦与を目指した実験室進化2016

    • Author(s)
      平沢 敬、河合一輝、兼崎 友、吉川博文
    • Organizer
      東京農業大学生物資源ゲノム解析拠点シンポジウム・研究発表会
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      2016-09-06 – 2016-09-06
  • [Presentation] コリネ型細菌のシステイン排出に関する因子の同定2016

    • Author(s)
      平沢 敬、岸野真弓
    • Organizer
      2016年度グラム陽性菌ゲノム機能会議
    • Place of Presentation
      KKR ホテル熱海
    • Year and Date
      2016-08-29 – 2016-08-30
  • [Presentation] Metabolic Engineering of Corynebacterium glutamicum for cycteine fermentation2016

    • Author(s)
      Takashi Hirasawa, Mariko Kondoh, Mayumi Kishino
    • Organizer
      Metabolic Engineering 11
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • Year and Date
      2016-06-26 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Industrial Biotechnology: Products and Processes; Glutamic Acid Fermentation: Discovery of Glutamic Acid‐Producing Microorganisms, Analysis of the Production Mechanism, Metabolic Engineering, and Industrial Production Process2016

    • Author(s)
      Takashi Hirasawa, Hiroshi Shimizu
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
  • [Book] Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology; Glutamate Fermentation-2: Mechanism of L-Glutamate Overproduction in Corynebacterium glutamicum2016

    • Author(s)
      Takashi Hirasawa, Masaaki Wachi
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      Springer Berlin Heidelberg

URL: 

Published: 2018-01-16  

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