| 研究課題/領域番号 |
21K05371
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京工科大学 |
|---|
研究代表者 |
中西 昭仁 東京工科大学, 応用生物学部, 助教 (60640977)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
|
|---|
| キーワード | 細胞プラスチックス / 光合成微生物 / 細胞内容物 / 細胞内代謝量評価 / ゲノム編集 / 代謝改変 / 単細胞緑藻 / 細胞カプセル / ビタミンE / 緑藻のタンパク質細胞表層提示 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
細胞プラスチックスとは単細胞緑藻を基盤とし細胞同士を連結して成形する新規素材である。基盤となる細胞に高付加価値の化合物を生産させ、制御されたタイミングで細胞内容物を漏出させられれば、湿布やフェイスパックなど今までにない生分解性プラスチックスとして利用できる可能性がある。そこで本研究では、細胞を適切に休止藻体化し内容物をタイミングよく漏出する「細胞カプセル技術」、ならびにゲノム編集技術を基盤としながら細胞表層提示技術と代謝フローの改変で実用株を創生して「細胞プラスチックス成型/利用技術」を確立し、有用物質を生産するプラスチックス原料の利用プラットフォームの構築を狙う。
|
| 研究成果の概要 |
本研究より培養経時的な細胞死だけではなくUV-C照射による殺処理による細胞死を生死判定し、細胞死に関連するタンパク質成分の漏出が認められた。細胞プラスチックス成型では外郭構造にαヘリックスの長鎖長を有するタンパク質が細胞間接合に重要であることがわかり、特定の培養時期や殺処理された細胞を使用すると、細胞同士を接合させやすく、成型しやすくなることを示した。細胞プラスチックスの成型時の香気成分は、GC/MSの解析の結果、抗菌性物質cis-2-Penten-1-olとして同定された。以上から、緑藻細胞を直接的に細胞プラスチックスの原料とし、かつ細胞の生産する代謝産物を直接的に利用できる可能性を示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞カプセル技術については、必要な時期に細胞内容物を漏出させることが重要である。細胞死に際し、タンパク質成分の漏出が認められ、外郭構造にαヘリックスの長鎖長を有するタンパク質が細胞間の接合に重要な内容物であると同定されている。以上から、細胞同士を接合させやすく、成型しやすくなる状態の細胞を示した。また、細胞プラスチックスの香気成分を抗菌性物質として同定した。抗菌成分はプラスチックス利用において重要な性能であり、細胞プラスチックス利用における有意な成果だと考えた。従って、緑藻細胞を直接的な原料とし細胞の代謝産物の直接的な利用の可能性を示したことは代謝物の使用選択幅を広げた点で学術的に意義を持つ。
|
