ムコン酸ラクトン化酵素変異による代謝制御機構の解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K07706
• 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: 弘前大学
• 研究代表者: 園木 和典 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (20502264)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: cis,cis-muconic acid / lignin / Pseudomonas putida / DMAPP phosphorylase / Nudix hydrolase

研究成果の概要

基幹化合物であるムコン酸 (ccMA) を生産する能力が高い微生物株の分子育種に向けて，まず安息香酸からccMAを培養温度に依存して蓄積するムコン酸ラクトン化酵素変異株のRNA-seq解析を行った。その結果, ccMAを温度依存的に蓄積する表現型には生育必須遺伝子と考えられるPP_0036とPP_4349の関わりが推測された。またccMA生産の効率化に関わる因子の探索を進め，RNA pyrophosphohydrolaseと高いアミノ酸配列相同性を持つ酵素遺伝子の発現が，Pseudomonas putida KT2440株組換え体によるccMA生産速度を20%向上させることを明らかにした。

自由記述の分野

応用微生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ムコン酸は，アジピン酸やテレフタル酸など化石資源から合成され広く使用されているポリマー原料へと展開できる基幹化合物である。低炭素社会の実現に向けて，非可食バイオマス由来を原料としたポリマー原料生産の重要性は今後より一層高まると予想される。本研究の成果は，非可食バイオマスからムコン酸を生産する効率を高めるものであり，持続可能なバイオポリマー原料生産技術の創出に貢献する。