2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development and applications of yeast-based biosensor for high efficient production of valuable products
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17K17878
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中村 泰之 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 特命助教 (40733184)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 出芽酵母 / バイオセンサ / シグナル伝達 / Gタンパク質共役型受容体 / メラトニン / レポーター遺伝子 / 発酵 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Gタンパク質共役型受容体（GPCR）とシグナル伝達機構を利用して酵母の代謝工学に応用できる代謝物センサを開発することを目的とした。モデルとしてGPCRの一種であるヒト由来メラトニン受容体を選択し、発現量やメラトニンに対する親和性を改変することで感度調節し、様々な濃度のメラトニンを検出できるシステムの構築に成功した。また、添加するリガンドをメラトニンからメラトニン生合成経路の中間物質に変更したところ、受容体の変異体では応答しなかったことから、受容体の変異体を用いることでメラトニンを特異的に検知可能な代謝物センサの開発に成功した。このことからGPCRを利用したバイオセンサは感度調節により、中間体には応答せず、目的物質のみ応答するという特異性の高さが確認された。
さらに、メラトニン生合成経路を再構築したメラトニン生産株を作製し、メラトニンの生産性を評価するために構築したセンサを適用した。メラトニン生産株の培養上清をセンサ株でセンシングする2細胞系、および、メラトニン生産株にセンサを導入した1細胞系、の2つのアプローチを試みたところ、ともにメラトニンの生産性に応じて蛍光を示す結果が得られた。どちらのセンシングアプローチにおいても、適切なレンジをもったセンサを利用することで、蛍光強度からメラトニンの生産量をモニタリングすることが可能なシステムの開発に成功した。今後は、本研究で構築したメラトニンセンサを用いることで、メラトニン生産性の向上した酵母細胞集団をその蛍光強度により選抜することが可能であることが示唆された。
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] Construction of a stable, autonomously replicating plasmid vector containing Pichia pastoris centromeric DNA2018
Author(s)
Yasuyuki Nakamura, Teruyuki Nishi, Risa Noguchi, Yoichiro Ito, Toru Watanabe, Tozo Nishiyama, Shimpei Aikawa, Tomohisa Hasunuma, Jun Ishii, Yoshihiko Yasohara, Akihiko Kondo
Organizer
i-BioN 2018 The Symposium on Biorefinery and Bioprocess Topics
Int'l Joint Research
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[Presentation] Pichia pastorisにおけるセントロメアDNA配列を用いた自律複製型プラスミドベクターの開発2018
Author(s)
中村 泰之, 西 輝之, 野口 理紗, 伊藤 洋一郎, 渡邉 徹, 西山 陶三, 藍川 晋平, 蓮沼 誠久, 石井 純, 八十原 良彦, 近藤 昭彦
Organizer
第70回日本生物工学会大会
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