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ムコン酸ラクトン化酵素変異による代謝制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07706
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 応用微生物学
研究機関弘前大学

研究代表者

園木 和典  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (20502264)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードcis,cis-muconic acid / lignin / Pseudomonas putida / DMAPP phosphorylase / Nudix hydrolase / cis,cis-ムコン酸 / リグニン / DMAPP phophorylase / 安息香酸 / aromatic compounds
研究成果の概要

基幹化合物であるムコン酸 (ccMA) を生産する能力が高い微生物株の分子育種に向けて,まず安息香酸からccMAを培養温度に依存して蓄積するムコン酸ラクトン化酵素変異株のRNA-seq解析を行った。その結果, ccMAを温度依存的に蓄積する表現型には生育必須遺伝子と考えられるPP_0036とPP_4349の関わりが推測された。またccMA生産の効率化に関わる因子の探索を進め,RNA pyrophosphohydrolaseと高いアミノ酸配列相同性を持つ酵素遺伝子の発現が,Pseudomonas putida KT2440株組換え体によるccMA生産速度を20%向上させることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ムコン酸は,アジピン酸やテレフタル酸など化石資源から合成され広く使用されているポリマー原料へと展開できる基幹化合物である。低炭素社会の実現に向けて,非可食バイオマス由来を原料としたポリマー原料生産の重要性は今後より一層高まると予想される。本研究の成果は,非可食バイオマスからムコン酸を生産する効率を高めるものであり,持続可能なバイオポリマー原料生産技術の創出に貢献する。

報告書

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

    (7件)

すべて 2021 2020 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [学会発表] プロトカテク酸脱炭酸反応を促進するジメチルアリルピロリン酸脱リン酸化酵素遺伝子の同定2021

    • 著者名/発表者名
      栗本祐樹、田中誠、園木和典
    • 学会等名
      第65回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プロトカテク酸脱炭酸反応を促進するジメチルアリルピロリン酸脱リン酸化酵素遺伝子の同定2020

    • 著者名/発表者名
      栗本祐樹、田中誠、園木和典
    • 学会等名
      第65回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトカテク酸脱炭酸反応を促進するジメチルアリルピロリン酸脱リン酸化酵素遺伝子の同定2020

    • 著者名/発表者名
      栗本祐樹、田中誠、園木和典
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジメチルアリルモノリン酸合成系の探索によるcis,cis-ムコン酸合成の効率化2018

    • 著者名/発表者名
      栗本祐樹、尾形拓哉、園木和典
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北・北海道合同支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Flavin prenyltransferase発現によるプロトカテク酸脱炭酸酵素の活性化2018

    • 著者名/発表者名
      栗本祐樹、尾形拓哉、坂元君年、園木和典.
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 基幹化合物生産の効率化に向けたProtocatechuate decarboxylase反応機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      栗本祐樹、尾形拓哉、園木和典
    • 学会等名
      日本農芸化学会第152回東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/staff/tomonori-sonoki/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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