かびによる有用または新規ヒドロキシ脂肪酸の発酵生産

• 研究課題/領域番号: 13556012
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 展開研究
• 研究分野: 応用微生物学・応用生物化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 高谷 直樹 筑波大, 応用生物化学系, 講師 (50282322)
• 研究分担者: 祥雲 弘文 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70012036)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 14,100千円 (直接経費: 14,100千円); 2003年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2002年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2001年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
• キーワード: fatty acid / Cytochrome P450 / Hydroxylation / fermentation / Screening / Fusarium oxysporum / cytochrome P450 / hydroxylation / screening

研究概要

水酸化脂肪酸は、生分解性ポリマー、香料、医薬品などの工業原料として利用価値の高い化合物である。一方、カビFusarium oxysporumのチトクロムP450foxy(P450foxy)は、脂肪酸の亜末端(ω-1〜ω-3位)の水酸化酵素であり、P450還元酵素との融合酵素である。また、P450fokyは他のシトクロムP450に比べて反応が迅速だという特徴をもつ。昨年度までに、P450foxyを発現させた組み換え大腸菌を作成していた。
そこで、この組み換え大腸菌を利用することによって、P450foxyを利用した各種脂肪酸誘導体の発酵生産技術を構築した。本技術によれば、たとえば、P450foxyを発現させた組み換え大腸菌を、ラウリン酸(LA)を添加した培地で培養することによって、11-hydroxy LA、10-hydroxy LA、9-hydroxy LAやこれらのα-ケトール誘導体を培地中に分泌生産できる。生産量の最も多かった11-hydroxy LAでは、150mg/l(収量25%)の効率で生産できる。また、炭素数10〜16の脂肪酸についてもそれぞれの(ω-1〜ω-3)monohydroxy脂肪酸に変換することが可能である。また、この技術は、廃油の有効利用法として応用できる。たとえば、各種食用油の廃油中の脂肪酸を14-hydroxyおよび13-hydroxyバルミチン酸に変換できる。本生産系は脂肪酸誘導体の生産系として有用である。