| 研究課題/領域番号 |
21K05473
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38050:食品科学関連
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| 研究機関 | 東京農業大学 |
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研究代表者 |
谷岡 由梨 東京農業大学, 国際食料情報学部, 准教授 (30553250)
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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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | Althrospira platensis / Synechocystis sp. / Fischerella sp. NIES3754 / ビタミンB12合成経路 / ビタミンB12 / シュードビタミンB12 / B12生合成経路 / Arthrospira platensis / 最小生育阻止濃度 / ビタミンB１２ / シュードビタミンB１２ / 形質転換 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人口増加により2050年には世界人口は93億人に達すると推測されている．しかし，急激な人口増加に見合った食糧増産が見込めない状況の中，昆虫や微細藻類が食糧資源として検討されている．
本研究では，遺伝子工学的手法を用いて，微細藻類であるラン藻スピルリナが産生するシュードB12の合成経路をB12合成経路に改変する．B12は，動物性食品が主要な供給源であるため，ラン藻スピルリナがヒトにおいて生理的に機能しないシュードビタミンB12からB12を合成することが可能になれば，食糧問題の一助になるとともにスピルリナにおける形質転換技術はスピルリナに含まれる他の有用物質にも応用できると考える．
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| 研究実績の概要 |
2050年には世界人口は93億人に達すると推測され、人口増加に見合った食糧増産が見込めずタンパク質危機に陥ると予想されている。対策には、植物性食品など代替え食品が開発されているが、動物性食品を主要な供給源とするビタミンB12（B12）は、必須栄養素であり、植物性食品の代替え食品ではB12不足となることが予想される。そこで、将来の植物性食品由来のB12供給資源確保を目指して、B12合成能を有するラン藻の創出を行うことを目的とした。食用ラン藻の唯一の栄養欠点はヒトにおいてビタミンとして機能しないシュードB12を合成することである。食用ラン藻、特にAlthrospira platensisへの形質転換に関する報告は散見され、汎用的な形質転換技術は確立されていない。
本研究では、実験モデルラン藻Synechocystis sp. PCC6803を用い、シュードB12合成経路をB12合成経路へ変換するために、その候補遺伝子（bluB,cobT）を発現させた形質転換株を作成し、B12化合物の同定を行ったが、B12シグナルイオンを検出したものの精製量不足のため完全な同定には至らなかった。現在、解析に十分な量を得て、今後再度LCMSMSに供する予定である。また、2022年にAlthrospira platensisの形質転換には、純粋培養ではなく、ある種の菌が必要であると報告された。そのため、形質転換が報告された株を入手し、発光タンパク質を導入し形質転換できるか確認した。今後、B12合成経路に関与する遺伝子を導入し、B12の確認や欠乏モデルを利用した栄養評価を行う必要がある。一方、BluBと相同性を有する配列があるFischerella sp.の主要なコリノイドはシュードB12であったことから、Fischerella sp. の有するBluBはB12合成に関与していない可能性が示唆された。
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