Development of a novel biomolecule delivery system for the establishment of high productivity mutant strains

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19137
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: MORI TETSUSHI 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00590100)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村岡 貴博 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70509132) ; 浅野 竜太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80323103)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 高生産性細菌株 / 膜透過性ペプチド / 形質転換技術

Outline of Final Research Achievements

The establishment of highly efficient “bacterial factories” to produce important compounds is crucial for industry and pharmaceutics. Nevertheless, we are still highly dependent on conventional transformation methods that are tedious, hindered by strain specificity and low transformation efficiencies to establish these strains. In this work, we proposed the use of cell-penetrating peptides (CPP) as an alternative approach to overcome these difficulties. From our results, we showed that CPP can be employed against diverse bacterial strains with high permeation efficiency and can be used for characterization and evaluation of proteins in vivo. We hope to further optimize the application of CPPs, working towards the transformation and manipulation of novel and hard-to-transform bacterial strains.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細菌は様々な有用化合物を産生し、これらの化合物は原料として産業あるいは医療分野により、我々が使用する日常用品や薬などの生産に繋がる。そこでこれらの商品のデマンドを満たすためにそして新たな商品を提供するためにはその原料の供給・生産の向上が必要不可欠である。現在、細菌を遺伝的に操作し有用化合物の産生を向上させる技術は開発されているが、これらの技術は限定された細菌種にしか応用できない、低い導入率、かつ煩雑であることが課題となっている。本研究はこれらの課題を解決できるかつ細菌の能力を最大限に活かす新たなアプローチとして膜透過性ペプチドの利用の検証し、またその可能性を証明した。