化学品製造のために生体触媒利用技術を飛躍的にシンプル化するための基盤技術開発

• 研究課題/領域番号: 22360343
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 大竹 久夫 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10127483)
• 研究分担者: 本田 孝祐 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90403162)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2010年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: 耐熱性酵素 / 生体触媒 / バイオプロセス / 加熱処理 / 合成代謝工学 / 耐熱酵素 / 微生物 / 有用物質生産 / 好熱菌 / バイオプロダクション / 疎水性細菌

研究概要

化学品製造のための新規の簡便な生体触媒プロセスを開発した。本プロセスでは、耐熱性酵素が利用できる限りどんな化合物でも生産でき、その酵素も単離精製する必要がない。合成にはWhole cell を用いるが、耐熱性をもたない酵素は加熱で失活するので、副産物の生成が抑制される。また、生細胞を使用しないので、反応には複雑な組成の培養液や制御系を必要としない。本技術を用いてモデル化合物を高い変換効率で生産できた。

研究成果

• [雑誌論文] Direct conversion of glucose to malate by synthetic metabolic engineering. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ye, X.
  • 雑誌名: J. Biotechnol. 巻: 164 ページ: 34-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of continuous bioconversion system using thermophilic whole-cell (2013)
  • 著者名/発表者名: Ninh, P.H.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 79 ページ: 1996-2001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioproduction of Vanillin using an Organic Solvent-tolerant (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Wangthamrongwit, K. Klinsakul, A. S. Vangnai, J. Wongkongkatep, P. Inprakhon, K. Honda, H. Ohtake, J. Kato and T. Pongtharangkul
  • 雑誌名: Brevibacillus agri 13. Appl. Microbiol. Biotechnol. 巻: 93 ページ: 555-563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of membrane-anchoring fusion protein of Thermococcus kodakaraensis KOD1glycerol kinase and its application to repetitive batchwise reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: E. Restiawaty, K. Honda, K. Okano, R. Hirota, T. Omasa, A. Kuroda, H. Ohtake
  • 雑誌名: J. Biosc. Bioeng. 巻: 113 ページ: 521-525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthetic metabolic engineering-A novel, simple technology for designing a chimeric metabolic pathway- (2012)
  • 著者名/発表者名: Ye, X., Honda, K., Sakai, T., Okano, K., Omasa, T., Hirota , R., Kuroda, A., and Ohtake, H.
  • 雑誌名: Microb. Cell Fact. 巻: 11 ページ: 212-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analyses of both the alkB gene transcriptional start site and alkB promoter inducing properties in Rhodococcus sp (2011)
  • 著者名/発表者名: Cappelletti, M., Fedi, S., Frascari, D., Ohtake, H., Turner, R.J., and Zannoni, D
  • 雑誌名: BCP1 as grown on n-alkanes. Appl. Environ. Microbiol. 巻: 77 ページ: 1619-1627
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feasibility of thermophilic adenosine triphosphate-regeneration system using Thermus thermophilus polyphosphate kinase (2011)
  • 著者名/発表者名: Elvi Restiawaty, ほか
  • 雑誌名: Process Biochemistry 巻: 46 号: 9 ページ: 1747-1752
  • DOI: 10.1016/j.procbio.2011.05.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of recombinant enzyme activity in cpxA-deficient mutant of Escherichia coli. (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Y., Minami, T., Honda, K., Omasa, T., Ohtake, H.
  • 雑誌名: J.Biosci.Bioeng. 巻: 110 ページ: 403-407
  • NAID: 110007880136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of 2-deoxyribose 5-phosphate from fructose to demonstrate a potential or artificial bio-synthetic pathway using thermophilic enzymes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Honda, K., Maya, S., Omasa, T., Hirota, R., Kuroda, A., Ohtake, H.
  • 雑誌名: J.Biotechnol. 巻: 148 ページ: 204-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron microscopic analysis of heat-induced leakage of polyphosphate from a phoU mutant of Escherichia coli. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kashihara, H., Kang, B.M., Omasa, T., Honda, K., Sameshima, Y., Kuroda, A., Ohtake, H.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 巻: 74 ページ: 865-868
  • NAID: 10027554272
  • 査読あり
• [学会発表] 合成代謝工学による人工ピルビン酸酸化経路の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本田孝祐、今川貴志、Ye Xiaoting、岡野憲司、大竹久夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013 年度大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Synthetic metabolic engineering -A novel, simple technology for designing a chimeric metabolic pathway- (2012)
  • 著者名/発表者名: 本田孝祐、Ye Xiaoting、岡野憲司、大竹久夫
  • 学会等名: Society of Biotechnology, Japan, International Symposium on Green Growth
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Construction of a chimeric glycolysis pathway by synthetic metabolic engineering (2012)
  • 著者名/発表者名: 本田孝祐、Ye Xiaoting、岡野憲司、大竹久夫
  • 学会等名: IBS2012
  • 発表場所: 大邱、韓国
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Thermococcus kodakarensis KOD1由来malic enzymeの補酵素要求性改変と合成代謝工学経路への利用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森本有美
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 「合成代謝工学」バイオプロダクションのための新しいパラダイムの構築について (2011)
  • 著者名/発表者名: 大竹久夫、本田孝祐、岡野憲司、黒田章夫、加藤純一、岩田英之
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] Synthetic Metabolic Engineering -the proof of concept (2011)
  • 著者名/発表者名: 本田孝祐、廣田隆一、黒田章夫、大竹久夫
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS 2011)
  • 発表場所: Sapporo.
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 耐熱性Malic enzymeを用いたリンゴ酸の生産 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村龍、叶暁〓、本田孝祐、大政健史、大竹久夫
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎市
  • 年月日: 2010-10-29