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2008 年度 実績報告書

新規分子の効率的探索と選択生産のための分子進化工学

研究課題

研究課題/領域番号 18686066
研究機関千葉大学

研究代表者

梅野 太輔  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00400812)

キーワード進化分子工学 / 二次代謝生産 / 生物工学 / 代謝工学 / カロテノイド / 化合物空間 / 天然色素 / 非天然分子
研究概要

本研究は、蛋白質進化工学の手法をもちいて、新規分子、新規機能を組織的に探索すること, それらの新しい生合成経路を実験室内で高速進化させ、「それそのもの」だけを選択的に生産すること目指している。自然界が未だ探索しそこねている新規な化合物空間を探索する。本年度は, カロテノイド合成遺伝子の進化実験で数多くの成果を得た。
1. 大腸菌株において、カロテノイド類の合成経路を確立し, その経路の各過程の活性スクリーニング系, およびその阻害剤スクリーニング系を確立した。本年度はSigmaScanソフトを導入により, コロニー色によるカラースクリーニング系のスループットを飛躍的に高めることができた。また, 本研究室で単離した反応特異性の異なるCrtN(脱水素酵素)変異体を用いて, カロテノイド活性スクリーニング系の視認性を更に高めることができた。
2. 昨年度に得たヒトスクアレン合成酵素のサイズ変異体を更に実験室内進化させ, 更に非天然な骨格形成能の高い変異体を得た。その変異体のアミノ酸変異および生化学機能の解析を行い, スクアレンとカロテノイドの創り分けについて, 多くの知見を得た。
3. C30カロテノイド合成酵素, CrtMのサイズ変異体を作製した。ブドウ球菌から得たCrtP酵素や各種植物から得た環化酵素などとの組み合わせ(コンビナトリアル)発現により, 多くの非天然カロテノイドのシリーズ生産を始めている。
4. 本研究で得た数多くのカロテノイド酵素の生化学解析のため, Hisタグを融合して大量発現系を構築した。その精製のための各種分離材料も開発した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 細胞のプログラム死と合成生物学2009

    • 著者名/発表者名
      梅野大輔, 田代洋平, 古林真衣子
    • 雑誌名

      極限環境微生物学会誌 7(2)

      ページ: 31-35

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-performance collection of palladium ions in acidic media using nucleic-acid-base-immobilized porous hollow-fiber membranes2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, D. Umeno, K. Saito, andT. Sugo
    • 雑誌名

      J. Membr. Sci 307

      ページ: 82-87

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固定化金属アフィニティ多孔性シートを用いるタンパク質の精製2008

    • 著者名/発表者名
      山城康平, 三好和義, 梅野太輔, 斎藤恭一, ほか
    • 雑誌名

      J. Ion Exchange 19

      ページ: 33-38

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電子線グラフト重合法による製塩用新規イオン交換膜の開発(第2報)ナイロンを基材としたイオン交換膜の作製2008

    • 著者名/発表者名
      宮澤忠士, 浅利有紀, 三好和義, 梅野太輔, 斎藤恭一, ほか
    • 雑誌名

      日本海水学会誌 (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] カロテノイド合成酵素のサイズ選択性進化2008

    • 著者名/発表者名
      古林真衣子・方波見彰仁・生悦住茉友・斎藤恭一・梅野太輔
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-12
  • [学会発表] Programmed Cell Death by Error Catastrophe2008

    • 著者名/発表者名
      Yohei Tashiro, Kyoichi Saito, Daisuke Umeno
    • 学会等名
      The 4^<th> international meeting on Synthetic Biology
    • 発表場所
      香港科学技術大学
    • 年月日
      2008-10-10
  • [学会発表] スクアレン合成酵素の実験室内進化2008

    • 著者名/発表者名
      方波見彰仁・中谷洋介・古林真衣子・生悦住茉友・斎藤恭一・梅野太輔
    • 学会等名
      第22回カロテノイド研究会談話会
    • 発表場所
      ホテルムーンビーチ(沖縄)
    • 年月日
      2008-06-28
  • [学会発表] CAROTENOID PRODUCTION by SQUALENE SYNTHASES2008

    • 著者名/発表者名
      Akinori Katabami, Yosuke Nakatani, Maiko Furubayashi, Mayu Ikezumi, Kyoichi Saito, Daisuke Umeno
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Carotenoids
    • 発表場所
      ホテルムーンビーチ(沖縄)
    • 年月日
      2008-06-26
  • [備考]

    • URL

      http://chem.tf.chiba-u.jp/acbO3/umeno/

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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