褐藻のバイオエタノール変換を目指した酵母共培養プラットフォームの構築
| Project/Area Number |
18J10103
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Applied microbiology
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| Research Institution | Kyoto University |
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| Research Fellow |
佐々木 勇輔 京都大学, 総合生存学館, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | エタノール / バイオマス / 酵母 / アルギン酸 / 大型藻類 / マンニトール / エタノール発酵 / 適応進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度では、その適応進化をゲノミクスの視点から解析した。本年度は、その解析結果に基づき、in vitro およびin vivoにおけるreverse engineeringを実施し、同定した遺伝子変化を評価した。
適応進化株の全ゲノム比較解析により、アルギン酸代謝に関わるDehRレダクターゼにおいて、非同義変異（T16K）を同定した。その変異型酵素の活性を野生型と比較評価するため、それぞれ大腸菌（BL21）で生産後、His-tag精製を行った。
精製酵素を用いて、補酵素NAD(P)Hに対するKmとKcatを算出した。その結果、変異型DehRでは、NADH/NADPH比率が0.89と野生型の21.8%になっていることがわかった。NADHに対するKcatは、変異型で1.1倍の増加に対して、NADPHに対するKcatは、1.6倍の増加であることより、T16Kの変異は、DehRのNADPHに対する酵素活性を特に向上させたと考えられる。
T16Kが酵素活性向上にどのように寄与しているのか、解明するため、野生型・変異型DehRのタンパク質モデルを作成し、補酵素をbinding siteへドッキングさせたシミュレーションを実施した。その結果、T16部位は、ループ構造を形成して補因子と結合し、酸素と相互作用する箇所であることがわかった。16K変異は、そのプール構造と隣接するヘリックスとの空間を拡張する。その空間によって、変異型ではNADPがより許容され、酵素活性の向上につながったと考えられる。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
