太陽エネルギーによりCO2からアルカン系燃料を高生産する細菌の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26340102
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 寺本 真紀 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (60545234)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 遺伝子の発現解析 / 培養条件の検討

Outline of Annual Research Achievements

鎖状飽和炭化水素であるアルカンは原油の主成分で、理想的な原油系燃料である。本研究の目的は、CO2を原料に太陽エネルギーを用いてアルカン系炭化水素を高生産できる細菌株を開発することである。そのためにはアルカン系炭化水素を高生産させることができる遺伝子を取得する必要がある。申請者は、アルカン系炭化水素を菌体あたりで高生産する新規細菌の取得に成功しており、この新規細菌からアルカン系炭化水素を高生産できるこれまでにない遺伝子が得られると考えた。

昨年度、申請者の菌からアルカン系炭化水素を高生産させる遺伝子群（２遺伝子からなる）を同定した。本年度これら2つの遺伝子の大腸菌での欠失・発現解析をおこない、アルカン系炭化水素を高生産させるためには、この2つの遺伝子のうちの1つの遺伝子の発現のみで十分であることを示唆するデータを得た。このように今年度、炭化水素を高生産させるために必要な最小限のDNA領域を特定した。さらに、この遺伝子をもちいて大腸菌でアルカン系炭化水素を高生産させるための大腸菌の培地の検討もおこなった。検討した条件の中で最も炭化水素を生産した培地条件では、これまでに報告された大腸菌でのアルカン系炭化水素生産量の中で、菌体あたりで生産されたアルカン系炭化水素の量が最も多いことが示唆された。

また、もともとの申請者の菌がアルカン系炭化水素を菌体あたりで最も高生産する条件も検討した。培養液容量や培養時間（growth phase）により生産されるアルカン系炭化水素の種類が変化することを発見した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定になかったが、本年度おこなった大腸菌で炭化水素を高発現させるための大腸菌の培養条件の検討や、申請者の菌の炭化水素生産についての解析は、大腸菌や申請者の菌をもちいての炭化水素生産に役立つと考えられたためおこなった。そのため、当初の予定からは遅れてしまったが、意義のあるデータが得られたと考えられるため。

Strategy for Future Research Activity

大腸菌での最も炭化水素生産（含有）量が多い培養期間（growth phase）の検討もおこなう。
また、特定できた必要最小限の炭化水素高生産DNA領域をもちいて、最初の計画にあるようにすすめる。

Causes of Carryover

既存の試薬・消耗品を併用できたこと、取得した遺伝子の特許化を考えており学会発表を控えたこと、連携研究者先への出張が先延ばしになったこと、また学内で回ってきた予算などで費用がまかなえたことも理由である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

繰り越した予算で研究をすすめ、特許化のあと、論文発表と同時に学会発表もおこないたいと考えている。