Elucidation of mechanisms for transport and storage of hydrophobic metabolites in plant cells toward establishment of a polymer factory cell system

Research Project

Project/Area Number	20H02909
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	高橋征司東北大学, 工学研究科, 准教授 (90343061)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000) Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000) Fiscal Year 2020: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords	脂肪顆粒 / ゴム粒子 / 天然ゴム / ポリイソプレノイド / プレニル鎖延⻑酵素
Outline of Research at the Start	代謝工学により有用疎水性化合物を細胞内に高蓄積させるためには、脂肪顆粒（LD）やゴム粒子（RP）などの脂質一重層で覆われた構造のオルガネラへの隔離的貯蔵が重要となる。そのためには、外来酵素をそれらのオルガネラの膜に導入する必要があるが、LDやRPへのタンパク質移行機構は未解明である。本研究では、まず、無細胞タンパク質発現系を利用し、翻訳・折りたたみと共役させながらタンパク質をLDやRPに導入する手法を開発し、その系を用いて移行に必須なタンパク質モチーフとその分子機構を解明する。また、その移行機構を利用し新規ポリイソプレノイド合成酵素をRPやLDに導入することで、新規ポリマー高生産系を構築する。