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細胞内代謝可視化技術を利用した培養プロセス制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18298
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
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

戸谷 吉博  大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (70582162)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード代謝フラックス / プロセス制御 / 大腸菌 / 解糖系 / メバロン酸 / 有用物質生産 / ペントースリン酸経路 / NADPH / 代謝フラックス制御 / フラックスセンサー / 解糖系フラックス / 呼吸鎖フラックス / 物質生産
研究成果の概要

微生物発酵による有用化合物の生産においては,目的物質を安定に高生産することが重要であり,これを実現するには培養中の代謝状態を適切に維持することが必要である.また,細胞内の代謝情報を可視化することで,代謝状態の制御に有益な情報が得られると考えた.本研究において,解糖系やTCA回路の反応速度を可視化する蛍光タンパク質センサーを開発した.また,大腸菌によるメバロン酸の生産を例に,解糖系とペントースリン酸経路のフラックス比の制御がメバロン酸の収率に与える影響を実験的に評価した.最適なフラックス比におけるメバロン酸収率は,フラックス比を制御しなかった場合に比べて25%増加することが示された.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Metabolic impact of nutrient starvation in mevalonate-producing Escherichia coli2017

    • 著者名/発表者名
      Masuda Ami、Toya Yoshihiro、Shimizu Hiroshi
    • 雑誌名

      Bioresoure Technology

      巻: 245 ページ: 1634-1640

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2017.04.110

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 酸素レベルに応答した大腸菌の代謝制御の可視化と解明2018

    • 著者名/発表者名
      後野 直哉, 戸谷 吉博, 清水 浩
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光照射による大腸菌の中枢代謝経路のフラックス制御2018

    • 著者名/発表者名
      妹尾 幸枝, 戸谷 吉博, 清水 浩
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 定常期における大腸菌メバロン酸生産株の13C代謝フラックス解析2017

    • 著者名/発表者名
      増田亜美、徳山健斗、戸谷吉博、清水浩
    • 学会等名
      化学工学会 第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of 13C-metabolic flux analysis for efficient mevalonate production in Escherichia coli2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Toya
    • 学会等名
      2017 Annual Symposium and General Meeting of Korea Metabolomics Society (KoMetS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 13C代謝フラックス解析に基づくメバロン酸生産大腸菌の評価2017

    • 著者名/発表者名
      戸谷 吉博, 増田 亜美, 和田 圭介, 徳山 健斗、坂野 聡美、吉川 勝徳、松田 史生、清水 浩
    • 学会等名
      第11回メタボロームシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中枢代謝のフラックス制御がメバロン酸経路に及ぼす影響の解析2017

    • 著者名/発表者名
      鎌田 健太郎, 増田 亜美, 和田 圭介, 戸谷 吉博, 清水 浩
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光による遺伝子発現制御系を利用した大腸菌代謝制御の検討2017

    • 著者名/発表者名
      妹尾 幸枝, 戸谷 吉博, 清水 浩
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 定常期における大腸菌メバロン酸生産株の13C代謝フラックス解析2017

    • 著者名/発表者名
      増田 亜美, 徳山 健斗, 戸谷 吉博, 清水 浩
    • 学会等名
      化学工学会 第82年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Metabolic flux measurement for efficient mevalonate production in Escherichia coli2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Toya, Keisuke Wada, Ami Masuda, Kento Tokuyama, Satomi Banno, Katsunori Yoshikawa, Fumio Matsuda, Hiroshi Shimizu
    • 学会等名
      i-BioP2016
    • 発表場所
      Haeundae Grand Hotel , Busan, South Korea
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メバロン酸生産大腸菌株の定常期における代謝状態の解明2016

    • 著者名/発表者名
      増田亜美、戸谷吉博、徳山健斗、坂野聡美、吉川勝徳、清水浩
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      冨山国際会議場
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸菌による効率的なメバロン酸生産のための代謝解析2016

    • 著者名/発表者名
      戸谷吉博、和田圭介、増田亜美、徳山健斗、坂野聡美、吉川勝徳、松田史生、清水浩
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光タンパク質を利用した大腸菌の酸素レベルに応じた代謝の解析2016

    • 著者名/発表者名
      後野直哉、戸谷吉博、清水浩
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Computational pathway design for efficient bio-production during stationary phase2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Toya, Ami Masuda, Takanori Shiraki, Hiroshi Shimizu
    • 学会等名
      Metabolic Engineering 11
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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