2022 Fiscal Year Annual Research Report
細菌における多様なリグニン由来芳香族化合物の外膜・内膜輸送システムの全容解明
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19H02867
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
政井 英司 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20272867)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菱山 正二郎 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00353821)
桑原 敬司 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50525574)
城所 俊一 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (80195320)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | リグニン / 芳香族化合物 / 外膜輸送 / 内膜輸送 / Sphingobium属細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Sphingobium sp. SYK-6株においてPcaKがバニリン酸 (VA)、シリンガ酸 (SA)、フェルラ酸 (FA)の取り込みに主要に関与し、ATP-binding cassette (ABC) 輸送体も関与することが示唆された。ABC輸送体を構成する14個の推定基質結合タンパク質遺伝子の内、13個について破壊株を作製し、VA、SA、FA変換能を測定した。しかし野性株との差異は認められなかった。また、major facilitator superfamily (MFS)輸送体の内、 pcaK以外の15個のaromatic acid/proton symporter (AAHS)遺伝子の破壊株においても基質変換能に野性株との差異はなかった。VA、SA培養時の全67個のMFS輸送体遺伝子の転写量を調べた結果、pcaKは上位2番、1番と高い転写量を示し、これら基質の取り込みに主要な役割を担うことが支持された。他のAAHS遺伝子の転写量はpcaKの1.6%-32%と低く、SYK-6株のVA、SA輸送に複数の輸送体が関与するが、単独の輸送体遺伝子の破壊ではその影響が見られなかったと推察された。Novosphingobium aromaticivorans DSM 12444株とSYK-6株のpcaK発現プラスミドをSYK-6株に導入し、各pcaKの機能を比較した。その結果、VAとSAの変換速度が野性株より約1.2-1.3倍に向上したことから、両遺伝子がリグニン由来芳香族化合物から有価物を生産する微生物を開発する上で有用と考えられた。SYK-6 株に74個存在する推定TonB依存性輸送体遺伝子のすべての破壊株を作製し、VAとSAでの生育能を調査したが、明確な生育能の低下を示す株は認められなかった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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