Distribution of polyunsaturated fatty acid derivatives in the environment and development of their apprication

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15433
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Okuda Tomoyo 京都大学, 農学研究科, 特定研究員 (50766194)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: プロスタグランジン / シクロオキシゲナーゼ / リポキシゲナーゼ / 脂肪酸誘導体

Outline of Final Research Achievements

We demonstrated the production of polyunsaturated fatty acid derivatives from arachidonic acid (ARA) and eicosapentaenoic acid (EPA) by introducing various lipoxygenase (LOX) and cyclooxygenase (COX) genes into Mortierella alpina, an ARA and EPA-producing fungus. Furthermore, by co-expressing the fatty acid delta-17 desaturase gene in the above transformant to improve the EPA productivity of M. alpina itself, we succeeded in improving the productivity of EPA-derived LOX / COX products. It was also shown that ALA can be converted to an ALA derivative by introducing the alpha-linolenic acid (ALA) derivatizing enzyme gene into M. alpina and culturing under ALA-added conditions.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

上記の結果から、種々のCOX、LOXは異種生物間でも問題なく機能すること、すなわち、これら脂肪酸誘導体化酵素遺伝子が自然界において普遍性の高いものであろうことを示すとともに、脂肪酸高生産菌であるM. alpinaを宿主として用いることにより、より効率的な脂肪酸誘導体生産を実現できる可能性を提示した。これら希少な機能性脂質の生産技術を確立し試料の安定供給を可能にすることは、医学・生理学分野において未解明の点が多い脂質機能解析を促進するものとなるだろう。また、これら脂質は飼料・食品素材・医薬品としての応用が期待されるものであり、養殖業・食品・医薬品業界を刺激するものと考えられる。