コリネ型細菌における長鎖脂肪酸排出輸送体の同定

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26850047
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 竹野 誠記 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (30422702)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: fatty acid transporter / C. glutamicum

Outline of Annual Research Achievements

産業上重要なCorynebacterium glutamicum（コリネ菌）から脂肪酸分泌生産株を取得し，同変異株の解析を進めてきた。その過程で，脂肪酸生合成遺伝子群のリプレッサーであるFasRの機能喪失が，オレイン酸を主体とする長鎖脂肪酸の高生産と分泌を同時に引き起こすことを見出した（Takeno et al., 2013. Appl. Environ. Microbiol., 79: 6776-6783）。我々はこの発見に基づいて，脂肪酸の分解代謝系であるβ-酸化経路を元来もっていないコリネ菌は，過剰合成された脂肪酸を菌体外に排出する何らかの仕組みを備えることで，細胞内の過剰蓄積を免れているものと仮説した。本研究課題はコリネ菌の長鎖脂肪酸排出輸送体を同定することを目的とする。本研究を通して脂肪酸の分泌生産に輸送体の関与を実証できれば，排出機能の育種ターゲットとしての重要性を提案できる。平成26年度には，網羅的なin-silico解析により合計26種の遺伝子を同輸送体の候補遺伝子として抽出し，さらに，これら候補遺伝子を対象に，野生株―分泌株間での比較発現解析を行うことで，うち4遺伝子については分泌株で有意に発現量が上昇していることを突き止めた。目的とする輸送体遺伝子はこれら4遺伝子に含まれていると考えられる。平成27年度は，分泌株を宿主として，これら4遺伝子の単独破壊実験および多重破壊実験を開始した。4遺伝子すべての多重破壊株については現在取得中であるものの，取得された単独破壊株および多重破壊株については，分泌生産能および生理特性の解析を終えている状況にある。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成27年度は，前年度に抽出された4つの候補遺伝子の単独破壊および多重破壊実験に着手した。取得された破壊株については，分泌生産能および生理特性の解析を順次進めることができた。当初の研究計画で策定した時間軸に従って研究を進められているため，おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は，平成27年度に引き続き候補遺伝子の単独破壊および多重破壊実験を行い，脂肪酸分泌生産能や生理にどのような影響を及ぼすのかを調べる。また，既知の大腸菌の脂肪酸生産菌を宿主とした異種発現を行い，脂肪酸生産への影響を検討する。なお，同大腸菌はすでに譲渡を受けている状況にある。