| 研究課題/領域番号 |
16H04576
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
生物機能・バイオプロセス
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
清水 浩 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00226250)
|
|---|
| 研究分担者 |
松田 史生 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (50462734)
戸谷 吉博 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (70582162)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
|
|---|
| キーワード | 反応速度論 / 物質生産 / インシリコデザイン / 代謝フラックス / 生物情報工学 |
|---|
| 研究成果の概要 |
微生物による有用物質生産を実現するには、微生物が有する代謝系を合理的に改変し、生産収率および生産速度の両方を最大化する必要がある。本研究では、微生物生産における生産速度の向上に焦点を当て、代謝経路中に潜む律速点を同定する方法について研究を行った。質量分析計を用いた13C標識代謝フラックス解析、酵素タンパク質定量、代謝物質絶対定量法の開発を進め、細胞内の代謝状態を高度に定量精密解析する基盤を整えた。また、代謝状態の実測データをもとに非平衡熱力学的手法の導入、および、代謝反応速度論モデルの構築により、目的物質の律速点の同定と解除に基づく生産速度の最適化法の開発を行った。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微生物細胞の代謝は多段階の化学反応であり、微生物生体触媒として用いることで、一つのプロセスによって原料を目的物質に変換することが可能である。しかし、多段階の反応が関与するため、どこにその律速点が存在するのかを知ることは容易ではない。微生物の代謝フラックス解析、酵素タンパク質定量、代謝物質絶対値を解析し、熱力学的手法の導入や代謝反応速度論モデルの利用によって代謝の律速点をシステマティックに抽出し効率的に遺伝子操作の戦略を提案できるシステムを開発したところに大きな意義がある。大腸菌のメバロン酸生産に適用することで、その有効性への道筋を示している。
|
