2021 Fiscal Year Research-status Report
アンモニアで呼吸し続ける微生物の創製がもたらす物質生産コストの革新的削減
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21K18851
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
近藤 昭彦 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (40205547)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 代謝工学 / バイオリファイナリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は酵素カスケード反応に適した細胞内代謝経路の構築を行った。特に、補酵素であるNADH/NAD, NADPH/NADPのそれぞれのバランスに注目した。ペントースリン酸経路、Entner-Doudoroff 経路を強化することでこのバランスを制御できる。また、TCA回路の流量を制御することでも同様にこのバランスをコントロールできる。これらの経路を強化するために、それぞれに適した遺伝子を導入した。予備的検討ではNADH/NAD, NADPH.NADPのバランスにはあまり変化が見られなかったが、これはカスケード反応を入力していないためであると考えられる。並行して、反応のモデルとの１つとしてバニリン生産経路の構築を進めた。デヒドロシキミ酸からプロトカテク酸を経てバニリン酸、プロトカテクアルデヒドへと分岐し、そこからバニリンへと収束する。このモデル経路の構築のためにDSD, OMT, ACARの３つの遺伝子を導入して中間体及びバニリン生産を評価した。遺伝子導入によりバニリン生産が確認され、またそれぞれの酵素の発現量に応じて中間体を含む経路のそれぞれの代謝物が変動することが示された。炭素源など培養条件の検討を行い、また遺伝子発現量を再度検討することで、中間体がさまざまな割合で生産する微生物株を構築できた。一方で、生成したバニリンが引き続き分解されている可能性も示唆された。この点については分解遺伝子をほぼ特定できており、この欠損株を作成することで検討を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
補酵素バランスの基盤となる株、及び酵素カスケード反応のモデルとなる反応も構築できており、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の基盤株と基盤経路を合わせて評価を進めていく。
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