| 研究課題/領域番号 |
20H03119
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
中澤 昌美 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 講師 (90343417)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
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| キーワード | バイオリファイナリー / 嫌気的呼吸鎖 / バイオ燃料 / β酸化逆行 / 嫌気 / 低酸素 / ユーグレナ / 嫌気的呼吸 / 発酵 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光合成生物ユーグレナが有する嫌気下での物質生産能力を開拓することを通じて、①バイオ燃料と有用物質の同時生産を達成し、さらに②多様な真核生物に潜在的に存在する嫌気的呼吸および多彩な発酵経路を探索し、利活用するという、新しい研究体系の基盤を構築する。バイオ生産の需要が高い物質への転換を達成することによって、光合成由来炭素を活用した複合的バイオリファイナリーを構築し、低炭素社会の実現に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
（１）ユーグレナワックスエステル合成において、ミトコンドリア内膜に結合したトランスヒドロゲナーゼ（NNT）が、ワックスエステル合成および嫌気下ATP合成に必須であること、還元型補酵素のリサイクルに寄与していることを明らかにした。さらに、NNTおよびリンゴ酸輸送経路が機能することで、ミトコンドリア内でのNADPH生成が、嫌気的呼吸鎖へのNADH供給につながることが分かった。（２）脂肪酸β酸化逆行酵素の変異体を作製し、野生株と異なるワックスエステル組成を持つ安定変異株を多数作出した。（３）ユーグレナの安定核ゲノム形質転換法の開発に成功した。今後、代謝改変に利用可能なレベルまで系の改良を進めていく。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
嫌気・低酸素環境では、化合物の酸化が抑えられるため、生物において様々な中間代謝産物を合成する際に有利である一方、還元型補酵素の再生が妨げられたり、エネルギー獲得が低下することから十分に生かされていない側面がある。本研究では、嫌気環境でも効果的に酸化還元補酵素を再生しながら物質生産ができる、というユーグレナの代謝の仕組みを理解することで、ユーグレナそのもののバイオリファイナリーとしての可能性を伸ばすとともに、広い生物生産に嫌気・低酸素環境を活用できる原理を抽出することにつなげることができる、という学術的意義がある。
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