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還元的モノづくりを指向する酢酸菌の遺伝子工学:細胞内ニコチンアミド系補酵素の制御

研究課題

研究課題/領域番号 26450095
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
研究機関山口大学

研究代表者

藥師 寿治  山口大学, 創成科学研究科, 准教授 (30324388)

研究分担者 松下 一信  山口大学, 創成科学研究科, 教授(特命) (50107736)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード酢酸菌 / 発酵 / 応用微生物 / 酵素 / バイオテクノロジー / 物質生産 / 還元反応 / NADPH / シキミ酸 / トランスヒドロゲナーゼ / 糖代謝
研究成果の概要

グルコノバクター属酢酸菌は膜結合型グルコース脱水素酵素(GdhM)を用いて,グルコースを主に細胞外で代謝し,一部しか細胞内で代謝しない。一方,本菌の細胞内グルコース代謝はNADPHを生じる代謝である。本研究では,細胞内グルコース代謝ならびにNADPHレベルを向上させることを目的にGdhMを欠損させた。さらに,NADPHを補酵素として必要とするシキミ酸生産で,NADPH供給を評価することを試みた。GdhMの遺伝子破壊株は親株と比べて,グルコースの細胞内利用が活発であった。各種酵素活性測定の結果からもgdhM遺伝子破壊株の細胞内でNADPH供給が増大したことが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ユーリッヒ研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Forschungszentrum Juelich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Mem brane-bound glycerol dehydrogenase catalyzes oxidation of D-pentonbates to 4-keto-D-pentonates, D-fructose to 5-keto-D-fructose, and D-psicose to 5-keto-D-psicose.2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ano, R.A. Hours, Y. Akakabe, N. Kataoka, T. Yakushi, K. Matsushita, O. Adachi
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem

      巻: 81 号: 2 ページ: 411-418

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1254535

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequencing and Comparative Genomic Analysis of the Thermotolerant Acetic Acid Bacterium, <i>Acetobacter pasteurianus</i> SKU1108, Provide a New Insight into Thermotolerance2016

    • 著者名/発表者名
      Matsutani, M., Hirakawa, H., Hiraoka, E., Theeragool, G., Yakushi, T. and Matsushita, K.
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 31 号: 4 ページ: 395-400

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME16023

    • NAID

      130005434990

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genomic analyses of thermotolerant microorganisms used for high-temperature fermentations2016

    • 著者名/発表者名
      Matsushita K, Azuma Y, Kosaka T, Yakushi T, Hoshida H, Akada R, Yamada M
    • 雑誌名

      Biosci Biotechnol Biochem

      巻: 80(4) 号: 4 ページ: 655-668

    • DOI

      10.1080/09168451.2015.1104235

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determination of Dehydrogenase Activities Involved in D-Glucose Oxidation in Gluconobacter and Acetobacter Strains.2016

    • 著者名/発表者名
      Sainz, F., Jesus Torija, M., Matsutani, M., Kataoka, N., Yakushi, T., Matsushita, K. and Mas, A.
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 7 ページ: 1358-1358

    • DOI

      10.3389/fmicb.2016.01358

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A functionally critical single nucleotide polymorphism in the gene encoding the membrane-bound alcohol dehydrogenase found in ethanol oxidation-deficient Gluconobacter thailandicus2015

    • 著者名/発表者名
      P Charoenyingcharoen, M Matsutani, T Yakushi, G Theeragool, P Yukphan, K Matsushita
    • 雑誌名

      Gene

      巻: in press 号: 2 ページ: 3552-3560

    • DOI

      10.1016/j.gene.2015.04.080

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient production of 2,5-diketo-D-gluconate via heterologous expression of 2-keto-D-gluconate dehydrogenase in Gluconobacter japonicus.2015

    • 著者名/発表者名
      Kataoka N, Matsutani M, Yakushi T, Matsushita K.
    • 雑誌名

      Appl. Environ. Microbiol.

      巻: 81(10) 号: 10 ページ: 3552-3560

    • DOI

      10.1128/aem.04176-14

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Overexpression of a type II 3-dehydroquinate dehydratase enhances the biotransformation of quinate to 3-dehydroshikimate in Gluconobacter oxydans2014

    • 著者名/発表者名
      Nishikura-Imamura S, Matsutani M, Insomphun C, Vangnai AS, Toyama H, Yakushi T, Abe T, Adachi O, Matsushita K.
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol

      巻: 98 号: 7 ページ: 2955-2963

    • DOI

      10.1007/s00253-013-5439-z

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Replacement of a terminal cytochrome c oxidase by ubiquinol oxidase during the evolution of acetic acid bacteria2014

    • 著者名/発表者名
      Matsutani M, Fukushima K, Kayama C, Arimitsu M, Hirakawa H, Toyama H, Adachi O, Yakushi T, Matsushita K.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta

      巻: 1837 号: 10 ページ: 1810-1820

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2014.05.355

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter thailandicusにおける ジヒドロキシアセトン・リン酸化酵素の遺伝学的・生化学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      平田 花織,松谷 峰之介,足立 収生,片岡 尚也,薬師 寿治,松下 一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Gluconobacter属酢酸菌キノプロテイン・グリセロール脱水素酵素における新たな基質の発見とその反応メカニズムの提唱2017

    • 著者名/発表者名
      寺田 優花,尾崎 聖士朗,片岡 尚也,足立 収生,赤壁 善彦,薬師 寿治,松下 一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Gluconobacter属酢酸菌由来膜結合型キナ酸脱水素酵素の高発現2016

    • 著者名/発表者名
      小松和貴,藥師寿治,松谷峰之介,吉原望,片岡尚也,足立収生,松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2016年度中四国支部大会
    • 発表場所
      高知大学(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter thailandicusのジヒドロキシアセトン代謝に関する研究:ジヒドロキシアセトンリン酸化酵素2016

    • 著者名/発表者名
      平田花織,松谷峰之介,足立収生, 片岡尚也,藥師寿治,松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Gluconobacter oxydansにおける細胞内グルコース代謝の活性化2016

    • 著者名/発表者名
      小池尚史,松谷峰之介,片岡尚也,藥師寿治,松下一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部例会
    • 発表場所
      岡山県立大学(岡山県総社市)
    • 年月日
      2016-01-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Gluconobacter oxydansの膜結合型キナ酸脱水素酵素の高発現2015

    • 著者名/発表者名
      小松 和貴, 吉原 望, 今村 志穂美, 片岡 尚也, 薬師 寿治, 足立 収生, 松下 一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学 津島キャンパス (岡山市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-ケト-D-グルコン酸脱水素酵素の異種発現によるGluconobacter japonicusでの効率的2,5-ジケト-D-グルコン酸生産2015

    • 著者名/発表者名
      片岡 尚也, 松谷 峰之介, 藥師 寿治, 松下 一信
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学 津島キャンパス (岡山市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Acetic acid bacteria: Ecology and Physiology2016

    • 著者名/発表者名
      Edited by Matsushita, K., Toyama, H., Tonouchi, N., and Okamoto-Kainuma, A.
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Acetic Acid Bacteria - Ecology and Physiology -2016

    • 著者名/発表者名
      Adachi, O. and Yakushi, T.
    • 総ページ数
      347
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~oubi/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~oubi/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 山口大学農学部応用微生物学研究室

    • URL

      http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~oubi/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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