2021 Fiscal Year Annual Research Report
酵母代謝物センサを利用した効率的な高付加価値物質高生産法の開発と応用展開
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19K15734
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中村 泰之 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 特命助教 (40733184)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 酵母 / バイオセンサ / ドーパミン / シグナル伝達 / Gタンパク質共役型受容体 / レポーター遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、微生物での有用物質生産における菌株育種開発スピードを劇的に早めるために、目的代謝物の生産量が高い改変株を高速にスクリーニングできる技術を開発することである。
昨年度までに、Gタンパク質共役型受容体（GPCR）の一種であるヒト由来ドーパミン受容体を酵母の細胞膜上に発現させることで酵母内在性のシグナル伝達経路と共役してドーパミンの結合を感知できるレポーター発現系を構築することを試みた。長さの異なるバリアントを含むヒトドーパミン受容体（DRD1-5）をコードするGPCR遺伝子の中から、酵母で機能するサブタイプの同定に成功している。また、ドーパミンと類似構造を有した中間体（L-チロシン、L-ドーパ）との応答性を確認した結果、全く反応を示さない高い特異性を有していることを確認した。さらに、ドーパミン受容体の活性を変化させる変異を導入することにより、検出濃度域の異なるセンサの取得に成功した。また昨年度までに、酵母にドーパミン外来生合成経路を導入することで、ドーパミンを発酵生産することに成功している。そこで令和3年度は、取得したドーパミンセンサを用いて、異なる生産量をもつドーパミン生産株を評価した結果、ドーパミン生産量と相関した蛍光値を検出することも確認した。今後、取得したドーパミンセンサを利用することで、膨大な数の菌株を含むライブラリの中から、高生産能力を示す菌株育種を迅速に達成可能にする。本システムは、使用するGPCRの種類を変更することにより、ドーパミン以外の他の物質へのメタボライトセンサ開発にも適用可能であるため、様々な有用物質高生産株開発への応用が期待される。
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Research Products
(4 results)
