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油糧微生物オーランチオキトリウム属を用いた中鎖脂肪酸含有脂質の効率的生産法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K14772
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関広島大学

研究代表者

渡邉 研志  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 特任助教 (60781242)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード発酵生産 / 脂質 / 中鎖脂肪酸 / MCTオイル / 脂質生産 / ゲノム育種 / オーランチオキトリウム属
研究開始時の研究の概要

健康食品、化粧品およびバイオ燃料の原料として有用であるが、これまでに実用に足る発酵生産技術が確立されていない中鎖脂肪酸含有脂質について、油糧微生物オーランチオキトリウム属を用いた発酵技術を確立する。オーランチオキトリウム属は主に長鎖脂肪酸を蓄積するため、その生合成酵素(FAS)の生成物特異性およびFASから脂肪酸を遊離させるチオエステラーゼの基質特異性をそれぞれ改変して中鎖脂肪酸含有脂質を蓄積するオーランチオキトリウム株を作出する。

研究成果の概要

海洋性真核微生物ラビリンチュラ類Aurantiochytrium属による中鎖脂肪酸の生産を試みた。同属微生物のゲノム情報中より見つかった、脂肪酸のβ酸化に関連するアシルCoAオキシダーゼの遺伝子を破壊したところ、これらのアシルCoAオキシダーゼは脂肪酸の炭素鎖長に対する特異性は有さない可能性が示唆された。また、ゲノム中にコードされている46個のチオエステラーゼ様遺伝子を既報のチオエステラーゼとの配列比較によって分類したところ、中鎖脂肪酸の遊離に寄与することが報告されているTesBと高いアミノ酸相同性を示すタンパク質をコードした遺伝子を発見し、同遺伝子の機能について引き続き解析している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多様な分野で需要が高まっている中鎖脂肪酸含有脂質を、気候や地理的条件によらず安定生産できる、油糧微生物による発酵生産を試みた。油糧微生物オーランチオキトリウム属の脂質代謝における脂肪酸鎖長に対する特異性について解析を行い、中鎖脂肪酸生産に向けた代謝改変を行うために有用な知見が得られた。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Recent trends in the field of lipid engineering.2022

    • 著者名/発表者名
      Kikukawa H, Watanabe K, Kishino S, Takeuchi M, Ando A, Izumi Y, Sakuradani E*.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 133(5) 号: 5 ページ: 405-413

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.02.001

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of Sugarcane Bagasse as a Substrate for Lipid Production by <i>Aurantiochytrium</i> sp.2022

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, M. Nishijima, S. Mayuzumi, T. Aki
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 71 号: 10 ページ: 1493-1500

    • DOI

      10.5650/jos.ess22206

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of fatty acid productivity of thraustochytrid, Aurantiochytrium sp. by genome editing2021

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, C.M.T. Perez, T. Kitahori, K. Hata, M. Aoi, H. Takahashi, T. Sakuma, Y. Okamura, Y. Nakashimada, T. Yamamoto, K. Matsuyama, S. Mayuzumi, T. Aki
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 131 号: 4 ページ: 373-380

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.11.013

    • NAID

      40022545824

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Utilization of sugar cane bagasse as a substrate for fatty acid production by Aurantiochytrium sp.2022

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Watanabe, Miho Nishijima, Shinzo Mayuzumi and Tsunehiro Aki
    • 学会等名
      2022 AOCS Annual Meeting & Expo
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サトウキビバガスを利用したオーランチオキトリウム属による脂質生産2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉研志, 西嶋美保, 黛新造, 秋庸裕
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高機能性油脂発酵生産微生物の開発およびその応用2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉研志
    • 学会等名
      日本生物工学会西日本支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オーランチオキトリウム属の油脂生産性向上に向けたゲノム編集の利用2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉研志
    • 学会等名
      広島大学先端科学セミナー “ゲノム編集”で未来社会を拓く
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Improvement of lipid productivity of Aurantiochytrium sp. by genome editing.2021

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Watanabe, Charose M. T. Perez, Tomoki Kitahori, Kosuke Hata, Masato Aoi, Hirokazu Takahashi, Tetsushi Sakuma, Yoshiko Okamura, Yutaka Nakashimada, Takashi Yamamoto, Keisuke Matsuyama, Shinzo Mayuzumi and Tsunehiro Aki
    • 学会等名
      2021 AOCS Annual Meeting & Expo
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲノム編集によるオーランチオキトリウム属の脂肪酸生産性の向上2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉研志, Charose M. T. Perez, 北堀智希, 畑浩介, 青井真人, 高橋宏和, 佐久間哲史, 岡村好子, 中島田豊, 山本卓, 松山恵介, 秋庸裕
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲノム編集によるオーランチオキトリウム属の脂肪酸生産性の向上. 第6回ラビリンチュラシンポジウム2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉研志, Charose M. T. Perez, 北堀智希, 畑浩介, 青井真人, 高橋宏和, 佐久間哲史, 岡村好子, 中島田豊, 山本卓, 松山恵介, 秋庸裕
    • 学会等名
      第6回ラビリンチュラシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional modification of enzymes and microorganisms to produce the tailor-made lipids.2021

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Watanabe
    • 学会等名
      Lecture for students of the University of Santo Tomas
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 二酸化炭素利活用技術~CO2削減に向けた最新研究~2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉研志、秋庸裕(監修:鎌田 博之、中垣 隆雄、藤田 照典)
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      情報機構
    • ISBN
      9784865022261
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] バイオエネルギー再燃(第3章-6 オーランチオキトリウムによるバイオリファイナリーと有用脂質生産)2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉研志、秋庸裕(監修:植田充美)
    • 総ページ数
      290
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316215
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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