2021 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of production efficiency of useful substance by modification of central metabolic pathway
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18K19169
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
折田 和泉 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70525964)
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2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | メタノール / ポリヒドロキシアルカン酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モデルメタノール資化性菌Methylorubrum extorquensは持続生産可能なメタノールを単一炭素源にして微生物産生の生分解性プラスチックであるポリヒドロキシアルカン酸（PHA)を生合成することができる。本菌のPHA生産経路はメタノール資化の中央代謝と一部オーバーラップしているため、PHA生産を強化するとメタノール生育能が低下する問題があった。そこで、代替資化経路を構築することにより、物質生産経路とメタノール資化経路を分離するための代謝改変を行った。昨年度まで資化経路を遮断した組換え株に代替資化経路を導入していたが、メタノール資化性能の相補に至らなかった。この原因として、C1化合物を固定するための受容体の供給不足により代替資化経路が十分に回転していない可能性が示唆された。そこで、受容体供給を強化するための遺伝子も発現したがメタノール生育能は見られなかった。最終年度は資化経路上の酵素反応を逆行させる酵素を導入することでメタノール生育能が低下した株に代替資化経路を構築した。その結果、受容体供給を強化した株において、低下したメタノール生育能の回復がみられた。このとき、PHA生合成能は代替資化経路非導入株と同程度であった。これらの結果より、本研究により構築した代替資化経路が確かに機能していることが明らかになった。今後、PHAモノマー供給経路を強化した株における代替資化経路導入の効果を検証していく予定である。
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