超好熱菌を用いたキチンからの高効率水素生産系の構築

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H02871
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38020:応用微生物学関連
• 研究機関: 富山県立大学 (2021-2022); 京都大学 (2019-2020)
• 研究代表者: 金井 保 富山県立大学, 工学部, 教授 (10346083)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: キチン / アーキア / 超好熱菌 / 水素

研究成果の概要

Thermococcus kodakarensis KC04ΔtM1株より作製した細胞質型ヒドロゲナーゼ遺伝子破壊株では、H2生産量が親株よりも有意に増加し、さらには消費キチン量に対するH2生産量の割合も上昇したことから、水素をより高効率に生産可能な株を取得できた。Pyrococcus chitonophagusの遺伝子組換え系を構築して3種のキチナーゼ遺伝子破壊株の作製した結果、ChiAが本菌のキチン分解に最も重要であることが分かった。またP. chitonophagusにおいて、GlcNAcリン酸化酵素とGlcNAc-６リン酸脱アセチル化酵素からなる新規なキチン資化経路の存在を示した。

自由記述の分野

生物工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

超好熱菌Thermococcus kodakarensisを用いた水素生産システムにおいて水素変換効率を向上させた株を取得できたことは、化石燃料に依存しない新たな水素生産系の実用化に向けた大きな成果といえる。さらにはPyrococcus chitonophagusのキチン資化経路の解析により、新規な経路の存在が予想されたことから、広範囲な基質の利用が可能なシステムの構築に繋がることが予想される。