2006 Fiscal Year Annual Research Report
新規分子の効率的探索と選択生産のための分子進化工学
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18686066
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
梅野 太輔 千葉大学, 工学部, 助教授 (00400812)
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| Keywords | 進化分子工学 / 二次代謝生産 / 生物工学 / 代謝工学 / カロテノイド / 化合物空間 / 天然色素 / 非天然分子 |
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| Research Abstract |
本研究では、蛋白質進化工学の手法をもちいて、沢山の新規分子、新規機能を創りだすこと、それらの新しい生合成経路を実験室内で高速進化させ、「それそのもの」だけを選択的に生産する生物機能の創出を目指している。自然界において未探索な化合物空間の効率的な探索法を確立するのが目的である。
本年度は、実験系のセットアップとカロテノイド合成遺伝子の性能評価を徹底的に行った。
1.実験系のセットアップ:さまざまな大腸菌株において、力ロテノイド類の合成経路を確立した。株や培養条件によって、コロニーの示す「色合い」は大きく変化する。生産力ロテノイド種とコロニーの色合いが相関するためには、色素生産量は少なすぎても多すぎても良くない。前駆体となるファルネシルニリン酸の合成経路(上流経路)に関わる遺伝子をさまざまな株の中で共発現させ、色スクリーニングに最適な培養/生産条件を煮詰めることができた。本申請予算にて購入したマルチウエルプレートリーダーを用いた、ハイスループット色素抽出/分析系も完成した。更に、フリーウエアの画像解析ソフトウエアを用いた、カラースクリーニング系も確立した。
2.既報に習い、N末端とC末端を削ったヒトスクアレン合成酵素の大腸菌発現系を複数作製した。最適な発現条件に置いては、この酵素はカロテノイドを(副産物として)多量に生産することを見いだした。これは、成人病予防の創薬ターゲットであるスクアレン合成酵素の阻害剤スクリーニング法として大変期待がもたれる。
3.上記スクアレン合成酵素のランダム遺伝子ライブラリを作製した。19年度以降、このライブラリの中から、大きな色素を生産できる変異体酵素を探索する予定である。
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