| Project/Area Number |
23K23508
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| Project/Area Number (Other) |
22H02241 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
麻生 祐司 京都工芸繊維大学, 繊維学系, 教授 (70380590)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | バイオビニル / イタコン酸類縁体 / 発酵生産 / 化成品 / イタコン酸 / スクリーニング / 微生物 / 真菌類 |
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| Outline of Research at the Start |
バイオビニル生産菌の選択的分離技術「DISCOVER」を用いて生産菌を分離しバイオビニルをライブラリー化する。次に、代謝経路解析によりバイオビニル生合成機構を明らかにする。さらに、バイオビニル生産系を構築する。最後に、バイオビニルの生理活性と付加反応性を評価する。これにより、バイオビニルを疾病予防薬や環境調和型プラスチックの原料として利用するための礎を築く。
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本各地で採取した土壌および植物片を分離源とし、バイオビニル生産菌のスクリーニングを行い、バイオビニルのライブラリー化を図った。分離の効率化を図るため、迅速かつ高感度検出が可能な2,5-diaryltetrazoleを用いたphotoclick反応に基づくスクリーニングを実施した。rRNA遺伝子解析の結果、バイオビニル生産菌の候補として新たにAspergillus属およびPestalotiopsis属の真菌類が分離されたことがわかった。構造解析の結果、いずれも既知のバイオビニルとは異なる構造を有することが示唆された。また、バイオビニルの更なる発酵生産性向上を目指して、培地へのタルク添加と接種胞子数増加が生産性に与える効果について検討した。その結果、種々のバイオビニル（イタコン酸、ヒドロキシヘキシルイタコン酸、アベナシオリド）はタルク添加と接種胞子数増加によりいずれも発酵生産性が向上できることがわかった。この操作により、特にヒドロキシヘキシルイタコン酸の発酵生産性は10 g/L以上に達し、化成品として利用可能なレベルまで発酵生産性を高められることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はバイオビニル生産菌の分離と発酵生産性向上を目的とした。昨年度に開発したphotoclick反応に基づくスクリーニングを用いて、分離源から新たにバイオビニル生産菌と考えらえるAspergillus属とPestalotiopsis属の真菌類を得ることに成功した。よって、photoclick反応に基づくスクリーニングが自然界からのバイオビニル生産菌の選択的分離に有効であることが実証された。また、バイオビニルの一つであるヒドロキシヘキシルイタコン酸の発酵生産性をタルク添加と接種胞子数増加により大きく向上できることが明らかとなった。これはバイオビニルの発酵生産向上に関する初めての報告である。以降は、得られたバイオビニルの構造解析と抗菌活性評価・重合反応性評価をメインで行い、バイオビニルを化成品として利用するための道筋を築く。
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| Strategy for Future Research Activity |
取得したバイオビニル生産菌の培養液からバイオビニルを精製し、構造解析ならびに抗菌活性評価・重合反応性評価に繋げる。バイオビニルの精製を効率的に行うため、タルク添加と接種胞子数増加による発酵生産の後、フラッシュクロマトと分取HPLCを組み合わせた精製により培養液からバイオビニルを得る方法を確立する。得られたバイオビニルを抗菌活性と重合反応性を調べることで、バイオビニルを抗菌剤や高分子原料に結び付ける。引き続き、photoclick反応に基づくスクリーニングにより自然界からバイオビニル生産菌を分離しバイオビニルのライブラリー化を図る。
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