代謝および転写機構改変によるメタノールを原料にした高物性ＰＨＡ生産菌の育種

• 研究課題/領域番号: 24580103
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 折田 和泉 東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (70525964)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012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: 生分解性プラスチック / メタノール / メタノール資化性菌 / ポリヒドロキシアルカン酸 / 微生物代謝改変

研究成果の概要

次世代資源として有用なメタノールを原料に微生物産生の生分解性ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸（PHA）の高物性共重合体を効率的に生合成する菌株を作製することを目的として、代表的なメタノール資化性菌を用い従来の代謝工学的手法とσ70をコードするrpoD遺伝子をランダム変異させることで包括的に転写機構を改変する革新的な手法を用いた分子育種を行った。代謝工学的手法を用いた育種では、第二モノマー分率が増加した菌株を取得した。包括的転写機構改変では、メタノール資化性菌ではじめて本法を確立し高濃度メタノール存在下でPHA蓄積率が増加した菌株を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Biosynthesis of polyhydroxyalkanoate copolymers from methanol by Methylobacterium extorquens AM1 and the engineered strains under cobalt-deficient conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Izumi Orita, Kouta Nishikawa, Satoshi Nakamura, Toshiaki Fukui
  • 雑誌名: Applied Microbiology and Biotechnology 巻: 98 号: 8 ページ: 3715-3725
  • DOI: 10.1007/s00253-013-5490-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Methylobacterium extorquens AM1のメタノール生育とポリヒドロキシアルカン酸生合成における金属イオン濃度の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 折田和泉、中村聡、福居俊昭
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] Biosynthesis of PHA copolymers from methanol by Methylobacterium extorquens AM1 and the engineered strains under cobalt-deficient conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Izumi Orita, Satoshi Nakamura, Toshiaki Fukui
  • 学会等名: The 4th International Conference on Biobased Polymers
  • 発表場所: Hanyang Institute of Technology
• [学会発表] Methylobacterium extorquensの代謝改変によるメタノールを原料にした共重合PHAの生産 (2013)
  • 著者名/発表者名: 折田和泉、中村聡、福居俊昭
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 東北大学、川内北キャンパス（宮城県仙台市）
• [学会発表] Genetic engineering of methylotrophic bacterium for production of polyhydroxyalkanoate copolyesters from methanol (2012)
  • 著者名/発表者名: 折田和泉、中村聡、福居俊昭
  • 学会等名: 日本-フィンランド・バイオテクノロジーシンポジウム2012
  • 発表場所: 東北学院大学、押川記念ホール（宮城県仙台市）
  • 招待講演