2012 Fiscal Year Research-status Report
グルタミン酸生産菌の代謝工学の新展開：オキサロ酢酸過剰生産型代謝への改変
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23580096
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
和田 大 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (00301416)
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| Keywords | コリネ型細菌 / オキサロ酢酸 / 代謝工学 |
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| Research Abstract |
【目的および背景】オキサロ酢酸 (OAA)はリジンやスレオニンなどアスパラギン酸 (Asp)系アミノ酸の前駆体であるため、OAAの円滑な供給はこれらの発酵生産において重要である。そこで本研究課題では、アミノ酸生産菌Corynebacterium glutamicumのOAA供給能強化に向けた代謝改変を目指している。細胞内においてOAAは様々な代謝経路への分岐点となっており、多数の酵素が生成と分解に関わるため、OAAをAsp系アミノ酸生合成に選択的に供給することは難しい。これまでの知見から、ピルビン酸キナーゼの欠失 (PYK－)、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの脱感作 (PEPCfbr)、クエン酸シンターゼの活性低下 (CSL)の3種類の変異はAsp生成量を増加させることから、OAA供給量を強化することが示唆されている。そこで本研究課題では、グルタミン酸生産条件 (biotin制限条件)において、これら変異の組合せがOAAの供給に与える影響を検討した。
【方法と結果】野生株 C. glutamicum ATCC13032のゲノム上に3種類の変異 (PYK－, PEPCfbr, CSL)を単独または組合せて導入し、発酵培地でbiotinを制限して培養した。OAAの蓄積はAspの生成量を指標として評価した。その結果、3種類の変異を単独で導入した株は全て親株と比べAsp生成量が増加した。また、変異を2重、3重と組合せると、Asp生成量が更に向上した。したがって、これらの変異それぞれが、OAAのAsp系アミノ酸生合成経路への供給を強化する効果があり、また、これらの変異には相乗効果があることが示された。現在、ジャーファーメンターを用いた培養を行い、更に詳細な解析を行っている。
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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
研究計画では平成24年度はPYK欠失変異に加えて、PEPCxのアスパラギン酸によるフィードバック阻害解除が、アミノ酸生産に与える影響を解析する予定であったが、それは達成された。さらにPYK欠失との組み合わせの評価も行った。平成24年度の研究計画では、複数変異の効果を確認する研究計画になっているので、順調に進展している。さらにクエン酸シンターゼの活性低下変異に関しても、検討に着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度で補助事業を辞退するため記入しない。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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