| 研究課題/領域番号 |
19K15736
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
片岡 尚也 山口大学, 大学研究推進機構, 助教 (50713509)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 2-オキソグルタル酸 / 2-ヒドロキシグルタル酸 / フェニルアラニン / チロシン / リボヌクレアーゼ / アナプレロティック経路 / 抑制変異株 / フィードバック制御 / ホスホエノールピルビン酸 / プレフェン酸脱水素酵素 / クエン酸合成酵素 / コリネ型細菌 / α-ケトグルタル酸 / シキミ酸経路 / フェニルプロパノイド / アセチルCoA / ピルビン酸脱水素酵素複合体 / 2-オキソグルタル酸脱水素酵素複合体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では, コリネ型細菌Corynebacterium glutamicumの代謝上の特徴である頑強なTCA回路を, 代謝工学的なアプローチにより合理的に制御することで, アセチルCoA, α-ケトグルタル酸派生物の合成生物学的手法による生産を実証することを目的としている。本研究により得られる知見は, C. glutamicumの生産宿主としての汎用性のさらなる拡大に貢献すると期待される。
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| 研究成果の概要 |
コリネ型細菌を用いて, 2-オキソグルタル酸を高蓄積する培養条件を探索するとともに, その条件において2-ヒドロキシグルタル酸脱水素酵素を高発現させた組換え株を培養することで, グルコースから効率的に2-ヒドロキシグルタル酸を生成することに成功した。加えて, フィードバック阻害に非感受的な酵素の活用, チロシンへの流量遮断と抑制変異株の変異点解析, ホスホエノールピルビン酸-ピルビン酸代謝の改変, を施すことで, フェニルアラニンを高生産可能なコリネ型細菌の造成を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では, 再生可能資源から2-ヒドロキシグルタル酸およびフェニルアラニンを高生産可能なコリネ型細菌を造成した。まず2-ヒドロキシグルタル酸は, 2-オキソグルタル酸から誘導される有用化合物の一つであり, これまで報告例の少なかったコリネ型細菌での2-オキソグルタル酸派生物の生産を実現した点で意義がある。一方フェニルアラニンは, 植物二次代謝産物の生合成における重要中間体であることから, 本研究で開発した組換えコリネ型細菌を基盤にさらなる改変を行うことで, コリネ型細菌での植物二次代謝産物の高生産の実現が期待される点で意義がある。
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