Elucidation of the physiological role of the anaerobic carbon dioxide fixation pathway in Euglena

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06342
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: Ogawa Takumi 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (00580367)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 大策 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (10305659)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 藻類バイオマス / ユーグレナ / ワックスエステル発酵 / 還元的TCA回路 / 嫌気的代謝 / 低酸素ストレス / ミトコンドリア

Outline of Final Research Achievements

Under aerobic conditions, Euglena performs photosynthesis and converts excess photosynthetic products into storage polysaccharides. Under anaerobic conditions, this storage polysaccharide becomes a major carbon source, inducing ATP production and wax ester accumulation through activation of the reductive TCA cycle (wax ester fermentation). Our previous results suggest that the environmental CO2 fixation is involved in the wax ester fermentation. This study aimed to elucidate the physiological role of the anaerobic CO2 fixation in Euglena.

Free Research Field

環境農学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

微細藻類は光合成により二酸化炭素を有機物に固定し、そこから多様な有用物質を生合成する能力を持つ。優れた物質生産能を備えた数種の微細藻類は、食品、サプリメント、化粧品などの原料として利用されており、近年では、バイオディーゼルやバイオプラスチックの原料となる生物資源としても注目を集めている。微細藻類ユーグレナは，嫌気環境下でバイオディーゼル燃料の原料として利用可能なワックスエステルを生合成する能力を持つ。ユーグレナの嫌気環境下での炭素代謝に関する新知見の獲得は、ユーグレナが嫌気環境下で産生する有用物質の品質や生産性を向上させる代謝工学の新たな技術の開発に繋がる可能性がある。