2019 Fiscal Year Research-status Report
有機溶媒耐性コクリア属細菌の分子育種および有用物質生産への展開
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19K05795
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
戸田 弘 富山県立大学, 工学部, 講師 (60608321)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 有機溶媒耐性微生物 / 物質生産 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機溶媒耐性菌Kocuria rhizophila DC2201で利用可能なゲノム破壊ツールを構築し、有機溶媒耐性に関連すると思われる遺伝子の破壊株を作成した。RNA シーケンスの結果から10%ジメチルホルムアミド暴露化で発現量が大きく変動する遺伝子約300を特定し、そのうち上位10遺伝子について破壊株の作成を試みた。その結果、主に機能未知な糖転移酵素やトランスポーターの破壊株において、野生株と比較して有機溶媒耐性の低下がみられた。一部のRhodococcusでは細胞外多糖類(EPS)が有機溶媒耐性に関与しているとの報告があることから、K. rhizophila DC2201でもこれらの糖転移酵素などがEPSの生合成に関与していることが強く示唆される。
また、糖代謝速度および補酵素再生系の向上を目的として、糖代謝関連のグローバルレギュレーター候補遺伝子の破壊を試みた。データベースに登録されているK. rhizophila DC2201のゲノム配列情報に対して、Corynebacteriumなどで報告されているグローバルレギュレーター遺伝子のオルソログを検索した結果、glxRやgntR、sugRと高い相同性を示す遺伝子が複数リストアップされた。また、一部Corynebacterium などでは報告されているレギュレーター遺伝子はK. rhizophila DC2201には存在しないことも明らかとなった。これらの詳細な機能は不明であるため、現在これらの破壊株の作成と糖代謝関連遺伝子への影響を検討している。
新たに取得したKocuria属細菌の全ゲノム解析を行い、カロテノイド合成に関与する遺伝子の探索を行った。K. roseaと近縁と思われる株に対してゲノム解析を行い、crtEBIYと高い相同性を示す遺伝子を同定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
R1年度中において、糖代謝関連グローバルレギュレーター候補遺伝子の破壊株を作成する予定であったが、15候補遺伝子のうち11遺伝子で破壊を完了し、4株については現在破壊株を作成中である。破壊株の一部で実際に解糖系遺伝子の発現量の変動を現在解析中である。
カロテノイド合成系遺伝子の探索についてはゲノム解析が完了し、現在候補の遺伝子のクローニングと機能の発現を確認中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、グローバルレギュレーター候補遺伝子の破壊株作成及び機能評価を進める。解糖系遺伝子の発現上昇及び糖代謝速度の向上に関与するレギュレーター遺伝子を特定した後、さらに補酵素再生系に関与する遺伝子の発現強化などを行いNAD+/NADHバランス改変株やSAM合成強化株を作成する。また、RNAシーケンスの結果から高発現プロモーターおよび誘導発現プロモーターの探索を行い、カロテノイド合成遺伝子の誘導発現系などを構築していく。
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| Causes of Carryover |
糖代謝関連遺伝子の制御遺伝子(グローバルレギュレーター)破壊株について、メタボローム解析を行う予定であったが、現在破壊株の構築に若干の遅れが出ているために委託解析が未発注であるため。R2年度においてこの解析を外部委託する予定である。
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Research Products
(1 results)
