研究課題
本研究は，Water-in-oil型液滴（以下，液滴と表記する）の変形能に基づくバイオマス分解微生物のスクリーニング法を確立するとともに，それを利用して環境中より難分解性バイオマスを分解する酵素の遺伝子を取得することを目指したものである．令和元年度は，液滴の変形能に基づくソーティングによるバイオマス分解微生物スクリーニングのフィージビリティスタディを行った．液滴の変形能に基づくソーティングは，前年度に開発した，流路の天井に2本のレールを配したマイクロ流路チップを用いた．基質となるバイオマスと微生物を封入した液滴を一方のレールに沿わせて流す．あるところで幅の広いレールが現れると，液滴に対し流体抗力が働く．この時，変形を受けにくい（バイオマスが分解していない）液滴は同じレール上にとどまるのに対し，変形を受けやすい（バイオマスが分解した）液滴はもう一方のレールに乗り移る．これにより，バイオマス分解微生物のスクリーニングが実現できる．アガロースとアガロース分解酵素（β-アガラーゼ）を液滴に封入，インキュベーションした後，ソーティングチップに流したところ，酵素量依存的に液滴の変形能が増大することが確認された．また，環境中より取得した新規アガロース分解菌のゲノムを決定した．アガロースとともに，この分解菌を一細胞単位で液滴に封入し，インキュベーションしたところ，その封入率とソーティングされる液滴の割合がよく一致した．この結果から，アガロース分解菌を一細胞単位でスクリーニングできることが確認された．アガロース分解菌のスクリーニングの予備的な検討として，深海の海水を用いたところ，変形能が増大する液滴が認められた．
2: おおむね順調に進展している
研究計画時に掲げた年次目標を達成することができた．
海水などからアガロース分解菌をスクリーニングし，分解酵素遺伝子を取得することを目指す．また，他のバイオマスを分解する微生物のスクリーニングを実現し，その分解酵素遺伝子の取得を目指す．
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)
Biochemical Journal
巻: 477 ページ: 557-566
10.1042/BCJ20190723
化学工業
巻: 70 ページ: 228-233
https://researchmap.jp/ryoiizuka
http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~funatsu/
