Periplasmic metabolic engineering in acetic acid bacteria

• Project/Area Number: 20H02902
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 藥師 寿治 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30324388)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿野 嘉孝 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (00403642)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
• Keywords: 酢酸菌 / タンパク質細胞内局在 / 代謝工学 / バイオテクノロジー / 酵素

Outline of Research at the Start

酢酸菌はペリプラズム空間と呼ばれる細胞表層に物質酸化系持つという特徴を持つ。ここに，酸化反応以外の代謝系を移植する「ペリプラズミック代謝工学」を施す。細胞質での代謝に比べて，①細胞質への取り込みや細胞質からの排出に関わる時間とエネルギーの抑制，②毒性物質そのもの，あるいは毒性の中間体を経る代謝経路の構築，③代謝上不安定で短寿命な化合物の生産，に優位性がある。ペリプラズム空間で営まれる代謝の，物質生産における優位性を実験で検証する。これを達成するために，酸化反応に加え，脱水，水和，脱炭酸反応をペリプラズム空間に持ち込む。この実現によって代謝工学分野に新しい可能性を提示する。