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2016 年度 実績報告書

二酸化炭素を原料にした共重合ポリエステル生合成のための微生物分子育種

研究課題

研究課題/領域番号 15K12267
研究機関熊本県立大学

研究代表者

松崎 弘美  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (30326491)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / PHA / 二酸化炭素
研究実績の概要

組換えRalstonia eutrophaによる二酸化炭素からの生分解性共重合PHAの合成を最終目的とし、Pseudomonas sp. 61-3由来の低基質特異性PHA重合酵素(PhaC1)および(R)-3-ヒドロキシアシル(3HA)-ACPチオエステラーゼ(PhaG)、Pseudomonas aeruginosa由来の(R)-3HA-CoAリガーゼ(PA3924)、Ralstonia eutropha由来の(R)-3-ヒドロキシブタン酸(3HB)ユニット供給系酵素(PhbAB)の全遺伝子を大腸菌およびR. eutrophaに導入した組換え株を作製し、脂肪酸合成経路を介した共重合PHAの合成を試みた。組換え大腸菌はグルコースから中鎖長3HAユニット(炭素数8~14)を含むP(3HB-co-5.4% 3HA)共重合ポリエステルを合成した。この系をR. eutrophaのPHA重合酵素遺伝子破壊株に導入したところ、フルクトースを唯一の炭素源としてP(3HB-co-6.2% 3HA)を8.6 wt%で合成した。さらに、導入遺伝子発現におけるプロモーターについて検討したところ、phaC1遺伝子をR. eutrophaのP(3HB)オペロンのプロモーターで発現させるとPHA蓄積率が高くなり(15.2 wt%)、Pseudomonas sp. 61-3のphaC1遺伝子本来のプロモーターで発現させるとPHA鎖中の3HA分率が高くなった(9.2 mol%)。作製したR. eutrophaの組換え株を二酸化炭素を炭素源とした独立培養を行った結果、PHAは数wt%しか合成されなかった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Autotrophic growth of Paracoccus denitrificans in aerobic condition and the accumulation of biodegradable plastics from CO2.2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tanaka, Syunya Mori, Mai Hirata, Hiromi Matsusaki
    • 雑誌名

      Environment and Ecology Research

      巻: 4 ページ: 231-236

    • DOI

      10.13189/eer.2016.040407

    • 査読あり
  • [学会発表] 組換えR. eutropha による糖からの P(3HB-co-3HA)の生合成2017

    • 著者名/発表者名
      倉富優季、脇田和、後藤早希、外村彩夏、田中賢二、松崎弘美
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度(平成29年度)大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] 糖から共重合ポリエステルを合成する大腸菌の分子育種2016

    • 著者名/発表者名
      倉富優季、森 恵美、後藤早希、脇田 和、外村彩夏、田中賢二、松崎弘美
    • 学会等名
      第23回日本生物工学会九州支部飯塚大会(2016)
    • 発表場所
      九州工業大学情報工学部
    • 年月日
      2016-12-03 – 2016-12-03
  • [学会発表] 糖を唯一の炭素源として共重合ポリエステルを合成する細菌の分子育種2016

    • 著者名/発表者名
      倉富優季、脇田和、後藤早希、外村彩夏、田中賢二、松崎弘美
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度西日本支部大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15 – 2016-09-16

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公開日: 2018-01-16  

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