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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Consolidated bioconversion of cellulosic biomass to PHAs by one cell factory

Research Project

Project/Area Number 22F20391
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高須賀 太一  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70748409)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KUMAR VIJAY  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2022-07-27 – 2024-03-31
Keywords植物バイオマス分解菌 / PHA合成細菌
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、対象である細菌、植物バイオマス分解性Streptomyces sp. SirexAA-E(SireXAA-E)またはPHA産生菌Bacillus megateriumを対象とし、ゲノム編集を行う事で、植物バイオマスからPHA合成を可能とする一気通貫ワンセルファクトリーの創出を目的としている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

植物バイオマスをバイオプラスチック(PHA)に変換するため、植物バイオマス分解性放線菌Streptomyces sp. SirexAA-E(SireXAA-E)に対し、PHA合成遺伝子の導入を試みた。これまでのところ、PHA合成遺伝子のゲノム導入は達成できておらず、長鎖DNAのSirexAA-Eゲノムへの挿入の手法について、検討中である。
また、PHA産生菌に植物バイオマス分解能力を付与する実験系については、Bacillus megaterium株について行っており、現在進行中である。
上記、2種の異なる細菌については、それぞれの持つ特徴(バイオマス分解能を持つSirxAA-EとPHA合成菌P. megaterium)に着眼し、共培養を行ったところ、ススキバイオマスからPHAが合成出来る事がわかった。そのため、共培養系による植物バイオマスからPHAの一気通貫プロセスについて研究を進めている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ワンセルファクトリーを可能にするためのゲノム編集を中心に研究を進めていく。具体的には、植物バイオマス分解性Streptomyces sp. SirexAA-E(SireXAA-E)に、PHA合成に必須な遺伝子の導入、またPHA生産菌Bacillus megateriumに、植物バイオマスを分解できる糖質分解酵素遺伝子の導入を進める。新たに作出したゲノム編集株については、植物バイオマスを基質として培養し、生育、PHA合成の可否、およびPHA量同定を行う。

  • Research Products

    (2 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Consolidated bioprocessing of plant biomass to polyhydroxyalkanoate by co-culture of Streptomyces sp. SirexAA-E and Priestia megaterium2023

    • Author(s)
      VIJAY KUMAR, BRIAN FOX G, TAICHI TAKASUKA E.
    • Journal Title

      Biores. Technol.

      Volume: 376 Pages: 128934

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2023.128934.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Consolidated polyhydroxyalkanoate production.2023

    • Inventor(s)
      Vijay Kumar, Taichi Takasuka
    • Industrial Property Rights Holder
      Vijay Kumar, Taichi Takasuka
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-074-JP01

URL: 

Published: 2023-12-25  

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