2012 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子工学技術を駆使した高度水素生産に有用な遺伝子の網羅的探索および機能向上化
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22780070
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
前田 憲成 九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 准教授 (00470592)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 水素 / バイオテクノロジー / 微生物 / 生体機能利用 / 遺伝子工学 / 遺伝子機能解析 / 発酵 |
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| Research Abstract |
本研究は、遺伝子工学技術(多重変異株作製技術、DNAマイクロアレイ技術や遺伝子改変技術など) を駆使して、大腸菌の水素生成経路および水素生産能を活性化させることによって、水素ガスを高度生産化できる菌株を構築することを研究目的とする。平成２４年度では、今まで知られていなかった幾つかの水素生成に関わる遺伝子に対する遺伝子機能を追究した。具体的な研究成果は次の通りである。
１．遺伝子機能を追究しつつあるYhjYタンパク質を活用して、高度水素生産菌株の作製を行った。その結果、水素発生量が２～３倍程度増加し、１モルのグルコースからの水素生成量が、ほぼ理論値通りの値となった。
２．yepHおよびsulDの遺伝子変異株に着眼して、遺伝子変異の確認、水素発酵、発酵時における有機酸分析、比増殖速度、遺伝子発現解析などを統括的に行い、yepH遺伝子変異においては、水素生成に強く関与しているFHL複合体の遺伝子発現が低下していることを突き止めた。一方、sulDはヒドロゲナーゼの機能発現に必須な鉄硫黄クラスターの形成に関わっていることが報告されており、その影響により水素生成が減少していた。
３．遺伝子機能がないと考えられているシュードジーン（偽遺伝子）が水素生成に関わっていることを明らかにした。特にydfWに関してはDNAマイクロアレイを実施して、FdhN活性に影響を及ぼしていることを突き止めた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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