2018 Fiscal Year Research-status Report
液滴の変形能を利用した微生物スクリーニングによるバイオマス分解酵素遺伝子の取得
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18K05330
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
飯塚 怜 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90541954)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 液滴 / マイクロ流体デバイス / 酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，Water-in-oil型（W/O型）型液滴の変形能に基づくバイオマス分解微生物のスクリーニング法を確立するとともに，それを利用して環境中より難分解性バイオマスを分解する酵素の遺伝子を取得することを目指したものである．平成30年度は，W/O型液滴の変形能に基づくソーティングによるバイオマス分解微生物スクリーニングのフィージビリティスタディを行った．
W/O型液滴の変形能に基づくソーティングは，流路に2本のレールを配したマイクロ流路を用いた．基質となるバイオマスと微生物を封入したW/O型液滴を一方のレールに沿わせて流す．あるところで幅の広いレールが現れると，W/O型液滴に対し流体抗力が働く．この時，変形を受けにくい（バイオマスが分解していない）W/O 型液滴は同じレール上にとどまるのに対し，変形を受けやすい（バイオマスが分解した）W/O型液滴はもう一方のレールに乗り移る．これにより，バイオマス分解微生物のスクリーニングが実現できると考えた．
まず，アガロースを封入したW/O型液滴を用い，その濃度に応じたソーティングが行えるよう，マイクロ流路の構造を最適化した．このマイクロ流路にアガロースとアガロース分解酵素（β-アガラーゼ）を封入したW/O型液滴を流したところ，酵素反応の進行に伴いW/O型液滴の変形能が増大することが確認された．また，アガロース分解菌一細胞が分泌する酵素でもW/O液滴の変形能が増大することが確認された．これにより，W/O型液滴の変形能に基づくソーティングによりバイオマス分解微生物のスクリーニングが行えることが実証された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画時に掲げた年次目標を達成することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
海水などからアガロース分解活性を示す微生物をスクリーニングし，分解酵素遺伝子を取得することを目指す．また，他のバイオマスを分解する微生物のスクリーニングを実現し，その分解酵素遺伝子の取得を目指す．
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Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Construction of integrated gene logic-chip2018
Author(s)
Takeya Masubuchi, Masayuki Endo, Ryo Iizuka, Ayaka Iguchi, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Hao Qi, Ryosuke Iinuma, Yuya Miyazono, Shuichi Shoji, Takashi Funatsu, Hiroshi Sugiyama, Yoshie Harada, Takuya Ueda, Hisashi Tadakuma
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Journal Title
Nat. Nanotechnol.
Volume: 13
Pages: 933-940
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Droplet-based microfluidic screening for obtaining microbes producing macromolecule-degrading enzymes2018
Author(s)
Ryo Iizuka, Kai Saito, Eiji Shigihara, Wataru Kawakubo, Daiki Tanaka, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, Mei Ito, Yuji Hatada, Takashi Funatsu
Organizer
第56回日本生物物理学会年会
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[Presentation] High-throughput in vitro selection method for obtaining peptide agonists of G protein-coupled receptors2018
Author(s)
Anna Matsueda, Takashi Sakurai, Ryo Iizuka, Yasuyuki Nakamura, Jun Ishii, Akihiko Kondo, Ayaka Iguchi, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, Yuu Fujimura, Jin Akagi, Masayuki Ishige, Takashi Funatsu
Organizer
第56回日本生物物理学会年会
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