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食経験の豊富な納豆菌を利用した食品産業用酵素開発の超高速度化

研究課題

研究課題/領域番号 16K07762
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 食品科学
研究機関埼玉工業大学

研究代表者

秦田 勇二  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (20399562)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード納豆菌 / プラスミドDNA / 遺伝子 / 酵素生産 / 形質転換 / プラスミド / ベクター / 遺伝子導入 / シャトルベクター / 染色体DNA相同性組換え / GFP / 発現ベクター / 酵素 / 応用微生物 / 食品
研究成果の概要

納豆菌TH株より内在性のプラスミドDNA(pTHKと命名)を発見した。続いて、PCRによりpTHKの様々な領域のDNA断片を増幅し、抗生物質耐性遺伝子と連結して、納豆菌TH株への導入を試みた。この結果を元にして同プラスミドの小型化を図り、TH株が本来持つプラスミドの大きさの約60%の大きさにまで小型化したプラスミドの取得に成功した。好ましいことに、小型化したプラスミドは元のプラスミドよりも納豆菌への導入効率が向上した。続いて、最小化できたプラスミドと大腸菌由来のプラスミドを連結して納豆菌⇔大腸菌シャトルベクターを構築することにも成功した。アミラーゼ遺伝子などの外来遺伝子の導入にも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

醗酵食品を古(いにしえ)より食する日本において、納豆菌は食経験歴が長く、それ故に安全性も担保されている。納豆菌を用いて、食品産業用酵素の新生産システムを開発し、新規酵素の開発の高速度化を目指す。本研究の研究成果は、その新生産システムの土台の構築に大きく貢献する多くの新たな有益な知見を含んでいる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [学会発表] 微生物一細胞の酵素活性を見える化してその遺伝子を取得する2019

    • 著者名/発表者名
      飯塚 怜,牟田 幹悠,斉藤 開,川久保 渉, 尹 棟鉉, 関口 哲志, 庄子 習一, 伊藤 芽, 秦田 勇二, 船津 高志
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Deformability-based microfluidic droplet screening to obtain microbes producing macromolecule-degrading enzymes2019

    • 著者名/発表者名
      Mikihisa Muta, Kai Saito, Ryo Iizuka, Wataru Kawakubo, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, Mei Ito, Yuji Hatada, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 油中水滴内の微生物の酵素活性を見える化してその遺伝子を取得する2018

    • 著者名/発表者名
      飯塚 怜,牟田 幹悠,斉藤 開,川久保 渉, 尹 棟鉉, 関口 哲志, 庄子 習一, 伊藤 芽, 秦田 勇二, 船津 高志
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Droplet-based microfluidic screening for obtaining microbes producing macromolecule-degrading enzymes2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Iizuka, Kai Saito, Eiji Shigihara, Wataru Kawakubo, Daiki Tanaka, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, Mei Ito, Yuji Hatada, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 米もみ殻から合成したアロフェンのリン酸イオン吸着特性2018

    • 著者名/発表者名
      太田早紀、秦田勇二、本郷照久
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会(船橋)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境中の微生物を培養することなく「見える化」して酵素遺伝子を取得する2017

    • 著者名/発表者名
      飯塚 怜,中村 和貴,西 真郎,吉田 尊雄,秦田 勇二,高木 善弘,井口 彩香,尹 棟鉉,関口 哲志,庄子 習一,船津 高志
    • 学会等名
      第26回日本バイオイメージング学会学術集会(東京)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Microdroplet-based screening method for microbes producing polymer-degrading enzymes.2017

    • 著者名/発表者名
      Kai Saito, Ryo Iizuka, Eiji Shigihara, Wataru Kawakubo, Dong Hyun Yoon, Tetsuji Sekiguchi, Shuichi Shoji, Yuji Hatada, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会(熊本)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 食と微生物の事典2017

    • 著者名/発表者名
      北本勝ひこ等編、秦田勇二、大田ゆかり等
    • 総ページ数
      512
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254431216
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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