2021 Fiscal Year Annual Research Report
The effectiveness of coenzyme A cofactor engineering on useful materials
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19K05761
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
長南 茂 茨城大学, 農学部, 教授 (70312775)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | コエンザイムA / アセチル-CoA / マロニル-CoA / ポリヒドロキシ酪酸 / 脂肪酸 / パントテン酸キナーゼ / アセチル-CoAカルボキシラーゼ / 大腸菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究では、炭素の骨格の供給源であるアセチル-CoAおよびマロニル-CoAを増産させ、有用物質生産におけるCoAコファクターエンジニアリングの有効性を示すことを目的としている。2021年度も引き続き、①パントテン酸キナーゼ（CoaA）を用いたアセチル-CoA増産技術の有効性はポリヒドロキシ酪酸（PHB）生産で、②アセチル-CoAカルボキシラーゼ（Acc）を用いたマロニル-CoA増産技術の有効性は脂肪酸生産でそれぞれ検証した。①では、Microcystis aeruginosa由来PHB合成酵素遺伝子（pha）とPseudomonas putida由来coaAを共発現させた大腸菌を最少培地で30℃で培養したところ、外来coaAを保持しない形質転換の2.7倍多いPHBを生産した。この効果は37℃培養でも観察され、1.4倍多い結果となった。外来coaAを導入した大腸菌の細胞内アセチル-CoAレベルを上昇させるために前駆体物質のパントテン酸を培地に添加したところ、PHB含量が30℃培養で1.8倍、37℃培養では1.6倍に上昇した。以上の結果から、PHB生産におけるアセチル-CoA供給系強化の有効性が確認された。②では、炭酸水素イオン供給と脂肪酸生産の関係をcoaAとaccの組換え大腸菌を用いて試験した。acc単独発現株では脂肪酸増産には炭酸水素イオンの供給が有効であったが、accとcoaAの共発現株では炭酸水素イオンを供給しなくても脂肪酸の増産は観察された。この結果は、基質の一つである炭酸水素イオンの供給はcoaAによる細胞内CoAプールサイズの増大で代替できることを示している。高度不飽和脂肪酸（Pfa）生産では、低温細菌由来Pfa合成酵素遺伝子を強力なプロモーターの下流に連結して発現プラスミドを構築した。形質転換体でのEPA生産を試みたが、生育が極端に悪くなり、EPA生成には至っていない。
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Research Products
(1 results)
