2020 Fiscal Year Research-status Report
リグニン変換スマート細菌の創製につなぐ細胞内レドックス動態の解明
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18K05932
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
大田 ゆかり 群馬大学, 食健康科学教育研究センター, 講師 (40399572)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 海洋微生物 / 酵素 / リグニン / グルタチオン転移酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、被検株であるスフィンゴモナド細菌がリグニン関連物質を代謝するときに生じる代謝調節についての知見を得ることを目的としている。昨年度のトランスクリプトームデータの解析で見出されたリグニンモデルダイマーと抽出リグニンの両方によって強く発現が誘導される4つの遺伝子のうちの2つについて、組換え酵素の生産と機能解析を進めた。その結果、両遺伝子産物に芳香族化合物に対するジオキシゲナーゼ活性が認められた。
また、昨年度までに諸条件を検討した接合伝達法を用いて、着目する4遺伝子の破壊株の作成に着手し、現在3つの遺伝子をそれぞれ破壊した破壊株の取得が終了した。これまで得られた破壊株を用いて、予備的に代表的なβ-O-4エーテル型リグニンモデル化合物の代謝を試験したところ、エーテル開裂の速度には大きな変化は見られなかった。本酵素の生理的意義を特定するためには、被検化合物の範囲を広げ、増殖やリグニンオリゴ代謝の野生株との違いを精査する必要がある。
一方、上記破壊株に対しての相補実験を行うためのツールとして、スフィンゴモナド被検株中で安定保持される発現ベクターの構築を行った。本ベクターをスフィンゴモナド被検株に導入し、レポーター遺伝子として用いたβ-ガラクトシダーゼの活性によって発現量の定量が可能であることを確認した。今後は発現量を異なるレベルに制御できる仕組みを追加していく。本ベクターの構築によって補酵素リサイクルに関わる遺伝子を高発現させるツールとしても利用可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染予防のため研究活動の制限があり、連続的な培養実験などを行うことが困難な時期があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、着目する遺伝子のうちの未同定の遺伝子について遺伝子産物の機能解析と破壊株の作成、ならびに発現ベクターを用いた相補実験を行う。本遺伝子群がリグニン代謝に関与するかどうか、複数の化合物と天然基質を使った検証を行う。着目する遺伝子の破壊株と強制発現株の両方を用いてリグニン関連物質代謝能、リグニンに対する反応性の変化を調査する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染予防のため、研究活動が制限された時期があったため。研究期間を1年延長し、研究計画を継続実施する。
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Research Products
(5 results)
