バイオマス資源から芳香族ポリマーを発酵生産する微生物の育種

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23658271
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 柘植 丈治 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (70332260)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: バイオマス

Research Abstract

本提案課題では、糖類などのバイオマス資源から芳香族ポリマーを効率的に生産する微生物の育種を行う。ここでいう芳香族ポリマーとは、ケイ皮酸誘導体を構成ユニットとするポリエステルのことであり、代謝系構築から生成物回収までを視野に入れた、全く新しい統合的な生産システムの開発を目指した基礎的研究に取り組む。この研究により、バイオマス資源から芳香族化合物を効率的に生産する技術開発を行うとともに、芳香族モノマーを取り込んだポリエステルの物性解析を目的とする。平成23年度は、組換え大腸菌、組換えRalstonia eutrophaおよび野生型Psedomonas putidaを生産宿主として、ケイ皮酸ポリマーの合成・蓄積を試みた。組換えR. eutrophaにおいて3-ヒドロキシブタン酸（3HB）ユニットを主成分とし、ケイ皮酸誘導体を僅かながら取り込んだポリマーの蓄積を確認した。しかしながら、培養条件の検討など行ったが、これ以上にケイ皮酸誘導体の取り込みを増やすことはできなかった。また、組換え大腸菌およびP. putidaではケイ皮酸誘導体の取り込みは観察されなかったが、ケイ皮酸より炭素2つ分長いモノマー前駆体を供給したところ、合成量は少ないながら、ほぼホモポリマーとして合成できることがわかった。今年度は主に宿主とPHA重合酵素の選択に時間を割いたが、今後はこれらの結果を基づき、ケイ皮酸ポリマーの効率的な生産宿主の構築に取り組む。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

僅かながらでもケイ皮酸誘導体の取り込みが確認できたことから、今後は取り込み量の増大と生合成系の補強に注力する。本課題はチャレンジングな内容となっているため、今年度の成果はおおむね計画通りと考える。

Strategy for Future Research Activity

予定通り、取り込み量の増大と生合成系の補強に注力して、ケイ皮酸ポリマーの効率的な生産宿主の構築に取り組む。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成23年度は効率的に研究費の運用ができ、残金が生じる結果となった。残金を含めた研究費は、次年度以降におもに物品費として使用する。また、生合成系の強化として、遺伝子の人工合成を行い、効率的に実験を進める。