| 研究課題/領域番号 |
21H01724
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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27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
田中 剛 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20345333)
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| 研究分担者 |
吉野 知子 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30409750)
前田 義昌 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30711155)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 微細藻類 / 有用物質生産 / プロスタグランジン / シクロオキシゲナーゼ / オルガネラ間相互作用 / 小胞体 / 葉緑体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、持続可能かつ循環型のバイオエコノミーを確立するための重要なホストである藻類をホスト生物として用い、医薬品原料であるプロスタグランジンを生産するための多段階生合成プロセスを創成することを目的とする。特に、細胞内に存在する特定の区画であるオルガネラに着目し、オルガネラ間相互作用の理解とその積極利用による効率的なプロスタグランジン生産の実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、微細藻類を生物ホストとしたバイオ医薬品であるプロスタグランジン類 (PG) を製造するプロセスの構築し、その生産性の向上を試みた。研究代表者はこれまでに、微細藻類で初となるPG生産をオイル高蓄積珪藻Fistulifera solarisをホストとして用いて達成している。本研究では、新たな生物ホストとして珪藻Phaeodactylum tricornutumを用いて、C20脂肪酸をPGに変換するシクロオキシゲナーゼを異種発現させたPG生産株を作出した。得られた株のPG生産性を評価したところ、10倍以上のPG生産性の向上が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、研究代表者が独自に確立した細胞毒性を示すような疎水性化合物を微細藻類のオルガネラ、オイルボディ内で生産する技術を他種の珪藻に適用し、生産性の向上を達成したものある。市場規模が大きいPG生産において微細藻類をホストとして利用することは、持続可能かつ循環型のバイオエコノミー実現に貢献する。さらに、その生産性は他種と比較して高く、産業への波及効果は非常に大きい。本技術は、様々なバイオ医薬品を微細藻類ホスト細胞内で生産する際に応用することができ、社会的に意義深い。また、異種発現したシクロオキシゲナーゼによるPG生産の細胞内動態に関する知見を得られた点で学術的にも意義がある。
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