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2014 Fiscal Year Annual Research Report

二酸化炭素を原料とした共重合ポリエステルの生合成に関する研究

Research Project

Project/Area Number 25550096
Research InstitutionPrefectural University of Kumamoto

Principal Investigator

松崎 弘美  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (30326491)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 二酸化炭素
Outline of Annual Research Achievements

微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は生分解性プラスチックとして期待される。水素細菌Ralstonia eutrophaは糖や二酸化炭素を唯一の炭素源として硬くて脆いポリ(3-ヒドロキシ酪酸)、P(3HB)を合成する。炭素数4~12の3-ヒドロキシアルカン酸(3HA)をモノマー単位とするP(3HB-co-3HA)共重合体は丈夫でしなやかな物性を示す。この共重合PHAを、R. eutrophaの組換え株により二酸化炭素から合成することが本研究の目的である。
Pseudomonas sp. 61-3由来の低基質特異性PHA重合酵素(PhaC1)、3HA-ACP:CoAトランスフェラーゼ(3HA-ACPチオエステラーゼ)(PhaG)、3HBユニット供給系酵素(PhbAB)の遺伝子に加え、Pseudomonas aeruginosa の推定3HA-CoAリガーゼ遺伝子を大腸菌に導入した組換え株を作製した。その組換え株はグルコースを唯一の炭素源として、炭素数8および10の3HAユニットが5.4 mol%取り込まれたP(3HB-co-3HA)を合成した。この共重合体の破断伸びは186%であり、P(3HB)の5%と比べて丈夫でしなやかな素材であった。また、一連の研究により、脂肪酸合成経路を経て3HAユニットを含む共重合体を合成するには、PhaG酵素に加えて3HA-CoAリガーゼが必要であることがわかった。
次に、組換えR. eutrophaを作製し、糖あるいは二酸化炭素を炭素源として培養を行ったところ、合成されたPHA鎖中の3HA分率は数mol%以下であったため、さらなる分子育種を進めている。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyalkanoates) by recombinant Escherichia coli from glucose2015

    • Author(s)
      Ayaka Hokamura, Izumi Wakida, Yuki Miyahara, Takeharu Tsuge, Hideki Shiratsuchi, Kenji Tanaka, Hiromi Matsusaki
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 119 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1023250.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 脂肪酸合成経路を介した糖および炭酸ガスからの共重合ポリエステルの生合成に関する研究2015

    • Author(s)
      脇田和、外村彩夏、西村綾乃、柘植丈治、福居俊昭、田中賢二、松崎弘美
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度(平成27年度)大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 組換え大腸菌による糖からの生分解性共重合ポリエステルの生合成2015

    • Author(s)
      外村彩夏、西村綾乃、後藤早希、脇田和、田口精一 、松本謙一郎、柘植丈治、田中賢二、松崎弘美
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度(平成27年度)大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 組換え大腸菌による生分解性共重合ポリエステルの生合成2014

    • Author(s)
      西村綾乃、外村彩夏、後藤早希、脇田和、柘植丈治、松崎弘美
    • Organizer
      第21回日本生物工学会九州支部熊本大会(2014)
    • Place of Presentation
      熊本大学工学部
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [Presentation] 糖および炭酸ガスからの共重合ポリエステル生合成に関する研究2014

    • Author(s)
      脇田和、外村彩夏、西村綾乃、田中賢二、福居俊昭、柘植丈治、松崎弘美
    • Organizer
      第21回日本生物工学会九州支部熊本大会(2014)
    • Place of Presentation
      熊本大学工学部
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [Presentation] 組換え大腸菌による脂肪酸合成経路を介した生分解性共重合ポリエステルの生合成2014

    • Author(s)
      外村彩夏、脇田和、柘植丈治、松崎弘美
    • Organizer
      日本生物工学会2014年度(平成26年度)大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [Presentation] CO2からの共重合PHAを合成する水素酸化細菌組換え株の育種2014

    • Author(s)
      藏冨友博、平尾崚、松崎弘美、外村彩夏、田中賢二
    • Organizer
      日本生物工学会2014年度(平成26年度)大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [Presentation] Ralstonia eutrophaを宿主とした糖および炭酸ガスからのポリヒドロキシアルカン酸生合成2014

    • Author(s)
      脇田和、外村彩夏、岩崎美佳、田中賢二、福居俊昭、柘植丈治、松崎弘美
    • Organizer
      日本生物工学会2014年度(平成26年度)大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [Remarks] 公立大学法人熊本県立大学(研究者情報)

    • URL

      http://www.pu-kumamoto.ac.jp/site2010/php/researcher/detail.php?id=74&back=c

URL: 

Published: 2016-06-01  

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