微生物が有する休眠酵素の活性化技術の構築と覚醒メカニズムの解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05811
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38030:応用生物化学関連
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 舟根 和美 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90353953)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: リボゾーム工学 / 環状イソマルトオリゴ糖合成酵素 / キシラナーゼ

研究成果の概要

環状イソマルトオリゴ糖生産株であるPaenibacillus agaridevorans T-3040株のゲノム情報より2種類のキシラナーゼ遺伝子を有し、一方がキシロビオース、もう一方がキシロース生産酵素であると推定された。リボゾーム工学法によりキシラナーゼ活性が上昇した変異株を2株得た。2株の２つのキシラナーゼ遺伝子とも野生株よりも発現量が増加していたことがリアルタイムPCRで確認された。一方、土壌などからキシラナーゼ、ιカラギーナーゼ、アガラーゼ、グルカンなどの生産株、ポリエチレンテレフタレート分解菌、ポリスチレン分解菌を分離し、それぞれ育種を行った。

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

本研究は、放線菌の抗生物質生産目的に研究開発されてきたリボゾーム工学法（リボゾーム関連遺伝子の自然突然変異導入法）が、休眠している酵素遺伝子も覚醒させるのではないかと考え、複数の「休眠酵素遺伝子」の覚醒およびそれらの休眠・覚醒メカニズムの解明を目指した。リボゾーム工学的育種により環状イソマルトオリゴ糖合成酵素と2種類のキシラナーゼの生産力が同時に高まった変異株を得ることができ、この方法を工業用酵素生産微生物にも適用できる可能性を示した。