| 研究概要 |
1.Bacillubtilisにおけるブタノール耐性に関与する排出ポンプの同定及び機能解析
これまでの阻害剤を用いた解析により、B. subtilisに内在するMATE及びRND型の多剤耐性排出ポンプがブタノール耐性に関与する可能性を有することが示唆されている。そこで、ブタノール耐性に関与する遺伝子の同定を試みた。B. subtilisに存在するMATE及びRND型の排出ポンプを検索したところ、YisQ,YoeA,DinF,NorM,SwrCが存在することが分かった。同定を行うべく、各遺伝子の欠損株を作成し、ブタノール存在下での生育を指標にしたブタノール耐性を再度評価した。その結果、SwrCの欠損株で優位にブタノール耐性が低下する結果を得た。
2.好気条件下で機能するブタノール生合成経路の探索
これまでの結果により、ブタノール耐性B. subtilisにブタノール生合成を付与するには、好気条件下で機能するブタノール生合成系を構築する必要性がある。そこで、大腸菌をモデルとして用いて、C4合成経路であるRalstonia eutrophaの持つポリヒドロキシ酪酸生合成経路を軸に、人工ブタノール生合成経路を設計した。本経路では、R. eutropha由来phaAB, Aeromonas caviae由来phaJ, Treponema denticola由来ter, C. saccharoperbutylacetonicum由来bldを用いる。これらの遺伝子をphaAB-bld及びphaJ-terの2組に分割し、大腸菌に導入した。その途中、phaAB-bldを高発現した細胞を用いたグルコースからの発酵を行ったところ、偶然にも、1,3-ブタンジオール(1,3-BD)の生成を確認した。申請者が偶然発見した本経路を用いた1,3-BD生産性は、既存のものと比較して、高収量・高光学純度・高収率を達成できていた。
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