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低炭素循環型社会形成に資するメタノール変換バイオプロセスの新技術開発と分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 19H04326
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分64050:循環型社会システム関連
研究機関京都大学

研究代表者

由里本 博也  京都大学, 農学研究科, 准教授 (00283648)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード遺伝子発現制御 / 転写因子 / シグナル伝達 / 異種タンパク質生産 / メタン / メタノール / メタノール酵母 / メタノール誘導性 / メタノール誘導 / メタノール変換 / 天然ガス / バイオマス / 環境技術 / 応用微生物 / バイオテクノロジー / 発現制御 / 生体機能利用
研究開始時の研究の概要

メタノールを低炭素・資源循環型物質生産体系の基幹物質として利用する工業体系「メタノールエコノミー」が提唱されている。本研究では、メタンやメタノールなどのC1化合物を利用するC1微生物を、メタノールエコノミーにおけるバイオプロセスにおいて高度活用することを目的とし、C1微生物の代謝生理機能の分子基盤を解明するとともに、「メタノールから有用物質への変換プロセス」と「様々な炭素資源からメタノールへの変換プロセス」に関する新技術開発を行う。

研究成果の概要

低炭素循環型社会形成のために、メタノールを低炭素・資源循環型物質生産体系の基幹物質として利用する工業体系「メタノールエコノミー」が提唱されている。本研究では、メタンやメタノールなどのC1化合物を利用するC1微生物を、メタノールエコノミーにおけるバイオプロセスにおいて高度活用することを目的とし、C1微生物の代謝生理機能の分子基盤を解明するとともに、様々な炭素資源からメタノールへの変換プロセスの構築に関する新技術開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタノール酵母によるメタノールからの有用タンパク質生産の根幹を担うメタノール誘導制御機構について、転写制御因子の生理機能やメタノール濃度に応答した遺伝子発現制御機構を明らかにした。また、メタンやバイオマスからのメタノール変換プロセスおよびメタノールから有用物質への変換プロセスの新技術開発に活用できる基盤的知見を得た。本研究に明らかとなったC1微生物代謝生理機能の分子基盤や有用物質生産のための基盤技術は、低炭素循環型社会におけるバイオプロセスで活用することができる。

報告書

(5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
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Regulation of Peroxisome Homeostasis by Post-Translational Modification in the Methylotrophic Yeast Komagataella phaffii2022

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa Shin、Oku Masahide、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: 887806-887806

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.887806

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 多様な炭素源を利用するメタノール資化性酵母の遺伝子発現系2021

    • 著者名/発表者名
      髙木 忍、由里本 博也、阪井 康能
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 99 号: 10 ページ: 516-520

    • DOI

      10.34565/seibutsukogaku.99.10_516

    • NAID

      130008107554

    • ISSN
      0919-3758, 2435-8630
    • 年月日
      2021-10-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methylotrophic bacterium-based molecular sensor for the detection of low concentrations of methanol2021

    • 著者名/発表者名
      Casaroli Viviane Carnier、Orita Izumi、Katayama Shiori、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi、Fukui Toshiaki
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 132 号: 3 ページ: 247-252

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2021.05.002

    • NAID

      40022687974

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fatty acid composition of the methylotrophic yeast Komagataella phaffii grown under low‐ and high‐methanol conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Ma Pengli、Takashima Shigeo、Fujita Chikako、Yamada Saya、Oshima Yusuke、Cai Hao‐Liang、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi、Hayakawa Takashi、Shimada Masaya、Ning Xia、Wei Baoyao、Nakagawa Tomoyuki
    • 雑誌名

      Yeast

      巻: 38 号: 10 ページ: 541-548

    • DOI

      10.1002/yea.3655

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methanol sensor Wsc1 and MAP kinase suppress degradation of methanol-induced peroxisomes in methylotrophic yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa Shin、Inoue Koichi、Isoda Takahiro、Oku Masahide、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: - 号: 9

    • DOI

      10.1242/jcs.254714

    • 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
  • [雑誌論文] Methanol bioeconomy: promotion of rice crop yield in paddy fields with microbial cells prepared from natural gas‐derived C1 compound2020

    • 著者名/発表者名
      Yurimoto Hiroya、Iguchi Hiroyuki、Di Thien Do Thi、Tani Akio、Okumoto Yutaka、Ota Atsushi、Yamauchi Takahiro、Akashi Takahiro、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Microbial Biotechnology

      巻: - 号: 4 ページ: 1385-1396

    • DOI

      10.1111/1751-7915.13725

    • NAID

      120006940304

    • 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
  • [雑誌論文] Methanol production by reversed methylotrophy constructed in Escherichia coli2020

    • 著者名/発表者名
      Takeya Tomoyuki、Yamakita Miyabi、Hayashi Daisuke、Fujisawa Kento、Sakai Yasuyoshi、Yurimoto Hiroya
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 5 ページ: 1062-1068

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1715202

    • NAID

      120006840155

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 合成生物学によるスーパーメタン酸化生体触媒の創製2020

    • 著者名/発表者名
      由里本博也、阪井康能
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会機関誌 えねるみくす

      巻: 99 ページ: 141-146

    • NAID

      130007824225

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Community composition and methane oxidation activity of methanotrophs associated with duckweeds in a fresh water lake.2019

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, H., Umeda, R., Taga, H., Oyama, T., Yurimoto, H., Sakai, Y.
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: in press 号: 4 ページ: 450-455

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.04.009

    • NAID

      120006724639

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methylotrophic Yeasts: Current Understanding of Their C1-Metabolism and its Regulation by Sensing Methanol for Survival on Plant Leaves2019

    • 著者名/発表者名
      Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      Current Issues in Molecular Biology

      巻: 33 ページ: 197-210

    • DOI

      10.21775/cimb.033.197

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineering the expression system for Komagataella phaffii (Pichia pastoris): an attempt to develop a methanol-free expression system2019

    • 著者名/発表者名
      Takagi Shinobu、Tsutsumi Noriko、Terui Yuji、Kong XiangYu、Yurimoto Hiroya、Sakai Yasuyoshi
    • 雑誌名

      FEMS Yeast Research

      巻: 19 号: 6

    • DOI

      10.1093/femsyr/foz059

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタノールバイオエコノミー:C1 微生物代謝生理の分子基盤を活用した資源循環型社会の構築2019

    • 著者名/発表者名
      由里本博也、阪井康能
    • 雑誌名

      酵素工学ニュース

      巻: 82 ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Candida boidiniiにおけるメタノール誘導性転写因子Mpp1の生理機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      井上紘一、岩瀬公佑、由里本博也、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プロパン資化性細菌Gordonia sp. TY-5株におけるC1代謝と発現制御2022

    • 著者名/発表者名
      木田航平、岩崎光司、由里本博也、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] C1微生物-植物間相互作用による炭素循環と作物増収2022

    • 著者名/発表者名
      由里本博也、阪井康能
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会シンポジウム「微生物と植物が駆動する新しい物質循環像とバイオ分野への展開」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタノールから生産する微生物製剤の葉面散布による作物増収2021

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 学会等名
      バイオインダストリー協会「C1バイオエコノミー勉強会 -新たな炭素循環像を基にしたC1炭素の循環的利用-」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C1酵母で拓くメタノールバイオエコノミー2021

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会シンポジウム「酵母研究の産業利用への展開;いま「Non-conventional yeasts」が新しい」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタノールバイオエコノミーで活用するC1酵母のメタノール誘導機構2020

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 学会等名
      第198回酵母細胞研究会例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of the Expression of a Methanol-Induced Transcription Factor Mpp1 in the Methylotrophic Yeast Candida boidinii2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Yurimoto, Koichi Inoue, and Yasuyoshi Sakai
    • 学会等名
      The 35th International Specialized Symposium on Yeasts
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] C1酵母の葉面での生存戦略とメタノール感知機構2019

    • 著者名/発表者名
      由里本博也
    • 学会等名
      第18回新産業酵母研究会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 微生物やその細胞壁成分の葉面散布による酒米の増収に成功

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2020-12-11-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 小胞体内タンパク質フォールディング促進因子2023

    • 発明者名
      阪井 康能、由里本 博也、寳関 淳
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-203989
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] メタンからの化学品の製造方法2021

    • 発明者名
      山本恭士、丸山悟史、阪井康能、由里本博也
    • 権利者名
      山本恭士、丸山悟史、阪井康能、由里本博也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-03-27  

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