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細菌によるワックスエステル合成のための代謝工学

Research Project

Project/Area Number 14656040
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 応用微生物学・応用生物化学
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

加藤 暢夫  京都大学, 農学研究科, 教授 (50026556)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阪井 康能  京都大学, 農学研究科, 助教授 (60202082)
由里本 博也  京都大学, 農学研究科, 助手 (00283648)
Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2003: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
KeywordsAcinetobacter sp.M1 / ワックスエステル / acyl-CoA : alcohol transferase / n-アルカン / エステラーゼ / 代謝工学 / Acinetobacter sp. M1 / アシルCoAレダクターゼ / アシル-CoA:アルコールトランスフェラーゼ / ワックスシンターゼ
Research Abstract

1)ワックスエステル合成に関与する酵素遺伝子のクローニング
n-アルカン資化性菌Acinetobacter sp.M-1株より、ワックスエステル合成の最終段階を触媒する酵素、acyl-CoA : alcohol transferaseを精製し、酵素化学的諸性質を明らかにするとともに、その推定アミノ酸配列の情報を基に、当該遺伝子をクローニングした。さらに、当該遺伝子をプラスミドpKT231に組み換えて大腸菌に形質転換し、大腸菌の無細胞抽出液中に本酵素活性を認め、本遺伝子が目的の酵素をコードしていることを確認した。
2)ワックスエステル分解酵素欠損株の取得
Acinetobacter sp.M-1株の無細胞抽出液中に、ワックスエステルを加水分解するエステラーゼの活性を認め、精製してN-末端および内部アミノ酸配列を決定した。これを基に当該遺伝子をクローニングした。遺伝子の組換えによってこの遺伝子破壊株を得ることは出来なかったが、通常の変異処理によりこのエステラーゼの活性を示さない変異株(et株)を得ることができた。
3)代謝工学的手法によるワックスエステル合成菌株の育種
et株を宿主として、これにacyl-CoA : alcohol transferase遺伝子を保持したプラスミドpKT231-WSを形質転換した。その結果、形質転換株のacyl-CoA : alcohol transferase活性は元株の約120倍の活性を示した。この株を用い、n-ヘキサデカンを炭素源とした窒素制限培地で培養することにより、ワックスエステルの蓄積量は菌体重量の37%にまで達した。これは元株の2.6倍の蓄積量である。また、元株と異なり、蓄積したワックスエステルは、n-ヘキサデカンが消費された後でもほとんど分解されることなく、安定に蓄積した。

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (7 results)

  • [Journal Article] 微生物の新規な代謝機能の解明とその応用に関する研究2004

    • Author(s)
      加藤暢夫
    • Journal Title

      日本農芸化学会誌 78・6

      Pages: 548-555

    • NAID

      10013140406

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ノルマルパラフィンからのワックス生産2004

    • Author(s)
      加藤暢夫, 石毛たける, 阪井康能
    • Journal Title

      科学と工業 78・6

      Pages: 302-309

    • Related Report
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  • [Journal Article] Role of α-methylacyl Coenzyme A racemase in the degradation of methyl-branched alkanes by Mycobacterium sp.strain P1012004

    • Author(s)
      Y.Sakai et al.
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 186・21

      Pages: 7214-7220

    • Related Report
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  • [Publications] Ishige, T: "Wax ester production by bacteria"Current Opinion Microbiol.. 6. 244-250 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 加藤暢夫: "ノルマルパラフィンからのワックス生産"科学と工業. 78(印刷中). (2004)

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  • [Publications] Kotani, T: "Propane monooxygenase and NAD^+-dependent secondary alcohol dehydrogenase in propane metabolism by Gordonia sp. strain TY-5"J.Bacteriol.. 185. 7120-7128 (2004)

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  • [Publications] Shinoda, Y: "Aerobic and anaerobic toluene degradation by a newly isolated denitrifying bacterium, Thauera sp. strain DNT-1"Appl.Environ.Microbiol.. 70. 1385-1392 (2004)

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  • [Publications] Ishige, T: "Wax ester production by bacteria"Current Opinion Microbiol.. 6・3. (2003)

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  • [Publications] Tani, A.: "Two acyl-CoA dehydrogenases of Acinetobacter sp. strain M-1 that uses very long-chain n-alkanes"J. Biosci. Bioeng.. 94. 326-329 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Ishige, T: "Wax ester production from n-alkanes by Acinetobacter sp. M-1 : Ultrastructure of cellular inclusions and role of acyl coenzyme A reductase"Appl. Environ. Microbiol.. 68. 1192-1195 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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