研究課題/領域番号 |
19K23663
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研究種目 |
研究活動スタート支援
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
0601:農芸化学およびその関連分野
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研究機関 | 新潟大学 |
研究代表者 |
上田 大次郎 新潟大学, 自然科学系, 助教 (60843919)
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研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | 生合成 / テルペン / オノセロイド / terpenoid / ambrein / natural products |
研究開始時の研究の概要 |
天然物の生合成遺伝子・酵素の機能解析が飛躍的に進み、生合成を利用した効率的な物質生産に対し、クリーンかつ経済的な新しい技術基盤として大きな期待が寄せられてきている。しかしながら、すべての天然物生合成経路は明らかになっていないのが現状である。応募者は「生合成経路が明らかでない化合物でも既知の酵素をうまく進化させることで自在に酵素合成できる」と考えている。本研究では、応募者が研究対象としてきた希少非対称化合物(アンブレイン)をターゲットとし、「酵素の戦略的進化により、非対称化合物の厳密な酵素合成」を成し遂げることで、「既知酵素を用いた自在な化合物の創出」への足掛かりを提示する。
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研究成果の概要 |
スクアレン消費型ハイスループット選抜系を最適化(ライゲーションにおけるベクターとインサートの比についての検討、形質転換において用いる大腸菌JM109株のコンピテントセルの作製方法の修正、形質転換におけるプラスミド量、SOC培地量、インキュベート時間)し、BmeTC変異体Y167A/D373Cにおいて適用できるようにした。スクリーニングを行った結果有用な天然物であるアンブレインを4~6倍生合成する変異体を3つ得られることに成功した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スクアレン消費型ハイスループット選抜系はBmeTC変異体において適用すると高い致死性を示してしまい、ライブラリーの構築が困難であった。様々な条件検討を行いBmeTC変異体における最適な条件を見出した。結果、希少天然物であるアンブレインの生産性が高い変異体が3つ得られた。本研究が成功すれば、将来、全ての有用物質の大量生産が化学合成から生物合成へ置き換わる日が近いものと考えられる。未来を創造する先駆的な研究に位置づけられることが期待される。
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