| 研究課題/領域番号 |
19K15743
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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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
秋田 紘長 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 (10738024)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | D-アミノ酸 / D-アラニン / 発酵生産 / 新種細菌 / meso-ジアミノピメリン酸脱水素酵素 / ピルビン酸 / 大腸菌 / 貧栄養耐性細菌 / 新亜種提唱 / Paenibacillus / 遺伝子組み換え / Deinococcus / 新種提唱 / 発酵 / バイオマス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，①E. oligotrophica CCA6株に内在する数種の遺伝子を破壊または制御し，ピルビン酸高生産株を作製する．次いで，②得られたピルビン酸高生産株内にグルコース依存的に遺伝子発現可能なグルコース誘導型外来遺伝子発現システムを構築し，D-アミノ酸生産能を付与してD-アミノ酸生産株を作製する ．さらに，③13C代謝フラックス解析に基づいてD-アミノ酸の生合成経路を最適化し，D-アミノ酸生産能を強化する．最終的には，④非可食性バイオマスである廃糖蜜を培地に利用して，D-アミノ酸を発酵生産する．
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| 研究成果の概要 |
研究を開始した当初、貧栄養耐性細菌Enterobacter oligotrophicusを利用したD-アミノ酸生産株の作製を計画していましたが、E. oligotrophicusの遺伝子操作法を確立できなかったため、過去に作製したピルビン酸生産大腸菌株を利用して検討しました。D-アミノ酸生産株は作製できませんでしたが、D-アミノ酸代謝酵素遺伝子を破壊したピルビン酸高生産大腸菌株の作製など、開発に必要な素地は準備できました。
一方、D-アミノ酸の発酵生産に有用な細菌を単離するため、自然界より採取した環境土壌を対象に広範なスクリーニングを並行して実施し、新種を含む数種の細菌を単離・同定しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、医薬品やヘルスケア製品を中心にD-アミノ酸の需要が急速に高まっています。一方、複数種の酵素を利用した多段階反応によって合成されているため、D-アミノ酸は高価であり、高純度D-アミノ酸の量産が課題となっています。D-アミノ酸の発酵生産法の開発は、高純度D-アミノ酸の安価な供給を可能にする可能性があり、本研究により発酵生産法の開発に必要な素地を準備できました。従って、これらの研究成果は、社会的意義を有すると考えられます。
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