シアノバクテリアの糖代謝システム制御および機能性オリゴ糖合成への応用

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15754
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 町田 峻太郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 研究員 (40827490)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ラン藻 / 微細藻類 / 有用物質生産 / ヒトミルクオリゴ糖 / 腸内環境

Outline of Annual Research Achievements

当該年度は①シアノバクテリアの糖代謝系の改変のためのプラスミドコンストラクトの作製、および②シアノバクテリアの糖質関連酵素の活性測定法の確立を行った。
実施項目①に関して、外来遺伝子を挿入するためのニュートラルサイトslr2031の遺伝子領域のクローニングを行った。また、UDP-N-アセチルグルコサミンをN-アセチルグルコサミンへと変換するRhodobacter capsulatus由来のsiaA遺伝子のコドン使用頻度を最適化したものを人工合成し、その上流に、Pcpcプロモーターを、下流にTrbcターミネーターを付加した
実施項目②に関して、シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803がもつUDPガラクトース-4-エピメラーゼ、グリコーゲンホスホリラーゼおよびホスホグルコムターゼの比色法による活性測定を行った。この内、UDPガラクトース-4-エピメラーゼおよびグリコーゲンホスホリラーゼの活性は検出されたが、ホスホグルコムターゼの活性は検出されなかった。今後は成育ステージおよび、培養条件の違いによる各酵素活性の変化を評価する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

シアノバクテリアの培養及び遺伝子組換えのための環境整備に時間がかかり、当初計画していたシアノバクテリアの糖代謝系の改変がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

引続き、シアノバクテリアの糖代謝系の改変のためのプラスミドコンストラクトを作製し、順次、シアノバクテリアへの遺伝子組換えを行う。また、糖質関連酵素の活性測定法の確立と合わせ、各糖質の定量法も確立し、遺伝子組換え体の作製後、糖代謝系の改変による生理機能への影響を評価する。

Causes of Carryover

シアノバクテリアの光合成・呼吸活性の評価に使用する温度制御付液相酸素測定器を購入予定だったが、シアノバクテリアの遺伝子組換えの作製に遅れが生じ、光合成機能の解析は次年度以降に行うことになったため、その経費が次年度使用額となった。