| 研究課題/領域番号 |
16K08150
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用分子細胞生物学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
松井 南 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (80190396)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ラン藻 / 代謝制御 / 光受容体 / ポリヒドロキシアルカン酸 / 遺伝子発現制御 / 単色光 / バイオプラスチック / 光レセプター / 代謝マップ / バイオテクノロジー / 微生物 / 光スイッチ / オプトジェネティックス |
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| 研究成果の概要 |
地球温暖化の原因である炭酸ガスを資源としてラン藻によるバイオプラスチックPHAの合成の研究を進めた。ラン藻は、紫、青、緑、橙、赤、遠赤色の光を感受するため、これらの光条件でのラン藻のPHA合成に関わる解糖系、TCA回路、PHA合成経路についてそれらの酵素遺伝子発現を調べた。解糖系酵素は、暗所でほとんど発現されず、赤、緑、青色光で発現がみられた。TCA回路は逆に暗所でその酵素の多くが発現していることがわかった。PHA合成経路は、暗所で殆どの酵素特に、PHAのポリマー酵素が発現していた。これらのことは、光波長によりラン藻の代謝を制御し、PHAの高生産を行い得ることを示唆していた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
化石資源の消費によって起こされる地球温暖化による環境の変動は、世界的な問題である。プラスチックのような製品も環境負荷の少ない生物を利用した生産が求められる。ラン藻は、温暖化ガスのCO2を資源として用いた光合成によりバイオプラスチックの１つであるポリヒドロキシアルカン酸 (PHA)を作ることができる。またPHAは生分解性を有する環境負荷の少ない材料である。ラン藻は、６種類の波長の光を受容することができる。このような光波長による遺伝子発現制御を利用して効率よくPHAを生産するために、PHA合成に関わる酵素遺伝子の光制御機構を解明することで、効率的なバイオプラスチック生産と温暖化軽減を実現する。
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