巨大菌の塩応答型キラルナイロン生産:分子機構の解明と耐塩育種技術への応用

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19580092
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 芦内 誠 高知大学, 教育研究部自然科学系, 准教授 (20271091)
• 連携研究者: 永田 信治 高知大学, 教育研究部自然科学系, 教授 (60180494)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 微生物遺伝・育種 / 環境材料 / 生体材料 / 生体機能利用 / バイオテクノロジー / 環境適応

研究概要

立体規則性に優れたポリ-γ-グルタミン酸(PGA)の新たな生産菌として巨大菌(Bacillus megaterium)を見いだした。巨大菌のPGA生産特性を明確にするとともに、その代謝機構を調査するため、当該遺伝子クラスターの同定と配列解析を行った。さらに、立体規則性PGAの環境ストレス緩衝材料としてのin vivo及びin vitroでの応用性についても調査した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification and biochemical characterization of membranous shortchain polyglutamate from Bacillus subtilis (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al.(5人中5番目)
  • 雑誌名: Chem. Biodiv (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremolyte-like applicability of an archaeal exopolymer, poly-γ-Lglutamate (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al.(3人中3番目)
  • 雑誌名: Environ. Technol (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] ポリ-γ-グルタミン酸の新用途展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠
  • 雑誌名: BIO INDUSTRY 27巻 ページ: 49-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] D-グルタミン酸とポリ-γ-グルタミン酸合成システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠
  • 雑誌名: 生化学会誌 80巻 ページ: 316-323
• [雑誌論文] バイオキラルナイロンの生産に関する微生物化学的基礎研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠
  • 雑誌名: 生物工学会誌 86巻 ページ: 73-79
• [雑誌論文] Genetic design of conditional Dglutamate auxotrophy for Bacillus subtilis: Use of a vector-borne poly-γ-glutamate synthetic system (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al.(6人中1番目)
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 362巻 ページ: 646-650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Salt-inducible bionylon polymer from Bacillus megaterium (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al.(3人中3番目)
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol 73巻 ページ: 2378-2379
  • 査読あり
• [学会発表] 固体13CNMRによるラセミ化率が異なるポリ-γ-グルタミン酸の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平沖敏文, ほか
  • 学会等名: 日本高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
  • 年月日: 20100526-20100528
• [学会発表] ポリ-γ-グルタミン酸を基盤とする制菌プラスチック新素材 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡恵, ほか
  • 学会等名: 日本農芸化学会年次大会
  • 発表場所: 東京都・東京大学
  • 年月日: 20100327-20100330
• [学会発表] Identification of a Membranous short-chain poly-γ- glutamate from Bacillus subtilis and its biochemical characteristics (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al
  • 学会等名: 日本生化学会年次大会
  • 発表場所: 神戸市・神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20091021-20091024
• [学会発表] 立体規則性ポリ-γ-グルタミン酸のバイオプラスチック化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠, ほか
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本県・熊本大学
  • 年月日: 20091021-20091024
• [学会発表] Moonlighting function of the pgsE-gene product, a novel member of the membranous enzyme complex responsible for the synthesis of D-glutamate-containing poly-γ- glutamate (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al
  • 学会等名: The first International Conference of D-Amino Acid Research (IDAR)
  • 発表場所: 路市、夢舞台国際会議場
  • 年月日: 20090702-20090704
• [学会発表] 巨大菌Bacillus megateriumにおけるポリ-γ-グルタミン酸の生産特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉岡恵, ほか
  • 学会等名: 日本農芸化学会年次大会
  • 発表場所: 福岡市・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20090327-20090329
• [学会発表] Bacillus subtilis ywtC (edmS) is an unexpected plasmid-maintenance gene in the poly-γ-glutamate biosynthetic operon (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: 神戸市・神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20081209-20081212
• [学会発表] Biochemical synthesis of stereo-regular poly-γ-Glutamate (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi
  • 学会等名: The 4th Japan-Netherlands Joint Seminar
  • 発表場所: 福岡市・九州大学
  • 年月日: 20080928-20080930
• [学会発表] 立体規則性ポリ-γ-グルタミン酸の効率的な化学改質法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福島賢三, ほか
  • 学会等名: 日本生物工学会年次大会
  • 発表場所: 仙台市・東北学院大学
  • 年月日: 20080827-20080829
• [学会発表] ポリ-γ-グルタミン酸:生合成機構から応用まで (2008)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠
  • 学会等名: 日本農芸化学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋市・名城大学
  • 年月日: 20080326-20080329
• [学会発表] Salt-inducible bionylon polymer: Microbial synthesis and biochemical application (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, et al
  • 学会等名: The 10th Pacific Polymer Conference (PPC10)
  • 発表場所: 神戸市・神戸国際会議場
  • 年月日: 20071204-20071207
• [学会発表] Study on a bionylon polymer, poly-γ-glutamate (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi
  • 学会等名: KSBB International Symposium
  • 発表場所: 韓国大邱市
  • 年月日: 20071018-20071019
• [学会発表] バイオキラルナイロンの生産に関する微生物化学的基礎研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠
  • 学会等名: 日本生物工学会年次大会
  • 発表場所: 広島県・広島大学
  • 年月日: 20070925-20070927
• [図書] Occurrence and biosynthetic mechanism of poly-γ-glutamic acid. In: Amino-Acid Homopolymers Occurring in Nature (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi
  • 出版者: Springer-Verlag (Heidelberg)(印刷中)
• [図書] 産業用酵素の応用技術と最新動向 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠
  • 総ページ数: 272-284
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] ホワイトバイオテクノロジー;エネルギー・材料の最前線 (2008)
  • 著者名/発表者名: 芦内誠
  • 総ページ数: 272-284
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] Micro-purification and structural assays of poly-γ-glutamate, a D-amino acid-containing biopolymer, In: D-Amino Acids: A New Frontier in Amino Acid and Protein Research-Practical Methods and Protocols (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Ashiuchi, H.Misono
  • 総ページ数: 403-407
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考] 国際バイオフォーラム～バイオアカデミックフォーラム～(主催:エグジビションジャパン)、参加・技術説明、2009.7.1～3、東京都・東京ビックサイト
• [備考] イノベーションブリッジ四国地区四大学研究発表会(主催:jst)、参加・技術説明、2007.12.14、東京・秋葉原
• [産業財産権] pgaイオンコンプレックス (2009)
  • 発明者名: 芦内誠, 福島賢三
  • 権利者名: 高知大学
  • 産業財産権番号: 特許特願2009-072596
  • 出願年月日: 2009-03-24
• [産業財産権] ポリ-γ-グルタミン酸架橋体の製造方法およびポリ-γ-グルタミン酸架橋体からなる成形体 (2009)
  • 発明者名: 芦内誠, 福島賢三
  • 権利者名: 高知大学
  • 公開番号: 特許特開2009-209362
  • 出願年月日: 2009-02-05
• [産業財産権] Process for producing poly-γ- glutamic acid having high optical purity (2008)
  • 発明者名: M.Ashiuchi, K.Shimizu
  • 権利者名: Kochi University
  • 産業財産権番号: Patent EP07 707 809.5-1521
  • 出願年月日: 2008-07-15