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アルケノン生産性藻類の物質生産性向上のための基盤技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H00800
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 持続可能システム
研究機関筑波大学

研究代表者

鈴木 石根  筑波大学, 生命環境系, 教授 (10290909)

研究分担者 新家 弘也  関東学院大学, 理工学部, 助教 (30596169)
長谷 純宏  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員 (70354959)
岩田 康嗣  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 招聘研究員 (80356534)
織田 望  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10356743)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2018年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2017年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
キーワードハプト藻 / アルケノン / 重イオンビーム / 突然変異 / 微細藻類 / 光合成 / ラビリンチュラ / カロテノイド / スクワレン / 円石藻 / 貯蔵脂質 / バイオ燃料 / 重イオンビーム照射 / 加速器 / 有用株育種 / 変異株 / 変異導入 / 細胞形態変化 / バイオマス生産 / 合成と分解 / 突然変異導入 / オイル生産
研究成果の概要

石油を代替する炭化水素系の油脂を光合成生物により生産することが持続可能社会構築に不可欠である。我々は長鎖のアルキルケトン(アルケノン)を合成蓄積するハプト藻Tisochyrysis luteaのアルケノン生産性を向上するべく、重イオンビーム照射によるランダム変位をほどこし、生産性を向上した株の獲得を目指した。アルケノンは安定な化合物で海洋底泥から見出されていた化合物である。数十年前にアルケノンがハプト藻と呼ばれる微細藻類によって生産されることが示された。これまでに5種のハプト藻のみが生産することが知られており、その合成経路も分解経路も未解明の物質であるので、突然変異による生産性向上を目指した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

持続可能なカーボンゼロの社会を構築するためには、石油に代わる液体燃料や化学製品の材料を安定に供給することが不可欠である。ハプト藻が生産するアルケノンは、直鎖の炭化水素鎖の末端にメチルケトンをもつ分子で、石油を代替できるものである。アルケノン生産量を向上して二酸化炭素から合成できるようになれば、持続可能社会の構築に近づくと期待される。アルケノンの合成や分解系は未解明なので、ランダム変位を導入した系統から変位遺伝子を同定できれば、その新規の経路が明らかにできると期待される。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] University of Santiago de Compostela(スペイン)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of Extracellular Proteases Induced by Nitrogen-Limited Conditions in the Thraustochytrids Schizochytrium aggregatum ATCC 282092022

    • 著者名/発表者名
      Man Chun Hung、Shimura Yohei、Suzuki Iwane
    • 雑誌名

      Marine Biotechnology

      巻: 24 号: 1 ページ: 243-254

    • DOI

      10.1007/s10126-022-10103-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Rapid phosphate uptake via an ABC transporter induced by sulfate deficiency in Synechocystis sp. PCC 68032021

    • 著者名/発表者名
      Lee Jinwoong、Iwata Yasushi、Suzuki Yuji、Suzuki Iwane
    • 雑誌名

      Algal Research

      巻: 60 ページ: 102530-102530

    • DOI

      10.1016/j.algal.2021.102530

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a reversible regulatory system for gene expression in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 by quorum-sensing machinery from marine bacteria2021

    • 著者名/発表者名
      Junaid Muhammad、Inaba Yu、Otero Ana、Suzuki Iwane
    • 雑誌名

      Journal of Applied Phycology

      巻: 33 号: 3 ページ: 1651-1662

    • DOI

      10.1007/s10811-021-02397-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of hydroxy fatty acids and its effects on photosynthesis in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803.2021

    • 著者名/発表者名
      Inada T, Machida S, Awai K and Suzuki I
    • 雑誌名

      Algal Res.

      巻: 53 ページ: 102155-102155

    • DOI

      10.1016/j.algal.2020.102155

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of Sulfate and Magnesium on the phosphate-uptake in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 68032022

    • 著者名/発表者名
      Jinwoong Lee, Yasushi Iwata, Yuji Suzuki, Iwane Suzuki
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Application of methane fermentation digestate for the cultivation of haptophyte Tisochrysis lutea2022

    • 著者名/発表者名
      Akiko Inoue*, Yuki Sakayori, Nobuko Nishikawa, Shinobu Hosoda, Yuji Suzuki, Yasushi Iwata, Iwane Suzuki
    • 学会等名
      INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL SCIENCE AND GREEN TECHNOLOGY 2022 “Technologically Steering The Environment Towards Sustainability”
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Increment in Dissolved CO2 Concentration on Algal Cell Morphology in a green alga Monoraphidium sp.2022

    • 著者名/発表者名
      Sakura NAKAGAWA, Iwane SUZUKI
    • 学会等名
      INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL SCIENCE AND GREEN TECHNOLOGY 2022 “Technologically Steering The Environment Towards Sustainability”
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オイル産生ハプト藻Tisochrysis luteaの重イオンビーム照射による改良2021

    • 著者名/発表者名
      多田悠、岩田康嗣、長谷純宏、大野豊、鈴木 石根、新家 弘也
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オイル産生ハプト藻Tisochrysis luteaの 重イオンビーム処理による改良2021

    • 著者名/発表者名
      多田悠、佐々木浩二郎、岩田康嗣、長谷純宏、大野豊、鈴木 石根、新家 弘也
    • 学会等名
      関東学院大学理工建築環境学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 医療機関、企業、大学、行政の連携が創る独自医療技術開発2021

    • 著者名/発表者名
      岩田康嗣
    • 学会等名
      LASER WEEK IN TOKYO Ⅱ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアの硫酸欠乏で誘導されるリン酸取り込み機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      李鎭雄、岩田康嗣、鈴木裕司、鈴木石根
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 培地中の高い溶存 CO2 濃度が緑藻 Monoraphidium の細胞形態におよぼす影響の解析2021

    • 著者名/発表者名
      中川朔良。鈴木石根
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 培地中の栄養塩がハプト藻Tisochrysis luteaの増殖に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      井上瑛子、遠藤博寿、岩田康嗣、鈴木石根
    • 学会等名
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Study on Squalene Productivity by Overexpression of β-Hydroxy β-Methylglutaryl-CoA Reductase in Aurantiochytrium sp. 18W-13a2021

    • 著者名/発表者名
      Tianjing Yang, Darryl Joy Juntila, Naomichi Fujihara, Takashi Inada, Iwane Suzuki
    • 学会等名
      The 7th Conference of the International Society For Applied Phycology ISAP 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 15N共鳴核反応による微細藻標的遺伝子改変とエネルギー生産性利用を目指して2019

    • 著者名/発表者名
      岩田 康嗣、鈴木 石根、鈴木裕司、細田忍、西川 暢子
    • 学会等名
      第7回機能性バイオミニシンポ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of mutants that spressed oil degradation under dark conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Soejima
    • 学会等名
      Marine Biotechnology Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルケノン高産生変異株におけるCO2影響2019

    • 著者名/発表者名
      吉田雅貴
    • 学会等名
      関東学院大学 理工/建築・環境学会 研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハプト藻におけるオイル分解抑制変異体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      副島敬佑、岩田康嗣、長谷純宏、大野豊、鈴木石根、新家弘也
    • 学会等名
      関東学院大学 理工/建築・環境学会 研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 重イオンビーム照射によるハプト藻のオイル高産生性株の作出2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木石根
    • 学会等名
      第1回重・クラスターイオンビーム利用による微生物由来高生産性、エネルギー、環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 15N共鳴核反応を利用した生物照射損傷の定量2019

    • 著者名/発表者名
      岩田康嗣
    • 学会等名
      第1回重・クラスターイオンビーム利用による微生物由来高生産性、エネルギー、環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生物資料に対するMeV級クラスターイオン照射効果の検討2019

    • 著者名/発表者名
      長谷純宏
    • 学会等名
      第1回重・クラスターイオンビーム利用による微生物由来高生産性、エネルギー、環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハプト藻Tisochrysis luteaにおけるオイル蓄積機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      新家弘也、栗木愛菜、鈴木石根
    • 学会等名
      日本藻類学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 重イオン照射変異体からの高オイル産生藻探索2017

    • 著者名/発表者名
      新家 弘也、佐藤 瑠希、長谷 純宏、岩田 康嗣、大野 豊、白岩 善博、鈴木 石根
    • 学会等名
      高崎サイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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