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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of consolidated bioprocessing of macroalgae biomass to produce bioproducts

Research Project

Project/Area Number 18H02011
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渥美 正太  北海道大学, 農学研究院, 教授 (00712275)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀 千明  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50722948)
高須賀 太一  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70748409)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
KeywordsDEHU / アルギン酸分解産物 / 大腸菌 / 1,4-butanediol
Outline of Annual Research Achievements

マリンバイオマスである褐藻から有用化学製品を合成するために、モデルバクテリアである大腸菌に新たな代謝経路をデザインし、主要褐藻成分の1つであるアルギン酸モノマー(4-deoxy-L-erythro-5-hexoseulose uronic acid (DEHU) )から1,4-butanediolを合成する合成生物学的手法を試みた。当初予定していた代謝経路は、DEHU還元酵素によってDEHUを5-Keto-4-deoxy-D-glucarate(KDG)に触媒後、中心代謝経路へつなげる経路だったが、DEHU還元酵素がDEHUから想定していたKDGを生産しないことが明らかになったため、DEHU還元酵素の酸化反応を利用する事にした。DEHU還元酵素の酸化反応については、Flabobacterium sp. strain Umi-01株において最近報告がある事から、実施妥当と考えた(Nishiyama et al., Commun Biol., 2021)。したがって、DEHUの酸化によって生じる2-keto-3-deoxy-D-glucarate(KDGR)から2,5-dioxopentanoateの脱水反応を触媒する酵素を新たに遺伝子合成し、当該大腸菌に導入した。これまでの結果から、本菌がDEHU存在下で生育する事を確認しており、DEHUから1,4-butanediolが生成されるか検証する準備が整った。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

URL: 

Published: 2024-12-25  

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