代謝工学的手法による木質系バイオマス由来六炭糖・五炭糖同時発酵性酵母の育種

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760636
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 愛媛大学 (2010-2011); 京都大学 (2009)
• 研究代表者: 渡邉 誠也 愛媛大学, 農学部, 准教授 (90379032)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: バイオマス / バイオエタノール / サッカロミセス酵母 / キシロース

研究概要

木質バイオマスに含まれる五炭糖キシロースをサッカロミセス酵母に効率的に発酵させるために、細胞外の糖の取り込みとセンシング機構に注目した。ピキア酵母の推定糖輸送体遺伝子の網羅的解析から、六炭糖・五炭糖輸送能を有する遺伝子の同定に成功した。スクリーニングにより得られた有用野性株を宿主として、ピキア酵母五炭糖輸送体やサッカロミセス酵母糖センサー遺伝子の構成的な発現のキシロース発酵に与える影響を解析した。また、遺伝子組み換え酵母による木質バイオマスからのエタノール実証生産試験を行った。

研究成果

• [雑誌論文] A novel strictly NADPH-dependent Pichia stipitis xylose reductase constructed by site-directed mutagenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Khattab, S. M. R., Watanabe, S., Saimura, M. and Kodaki, T.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 404(2) ページ: 634-637
  • 査読あり
• [雑誌論文] 真核微生物によるペクチン成分の代謝経路解明と応用展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 69(4) ページ: 294-298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of Saccharomyces cerevisiae capable to ferment hexoses and pentoses derived from lignocellulosic biomass by protein-and metabolic-engineering (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, S.
  • 雑誌名: Report of the Noda Institute for Scientific Research 巻: No.54 ページ: 55-56
• [雑誌論文] タンパク質工学を用いたキシロース発酵性サッカロミセス酵母の育種 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 雑誌名: 日本醸造協会誌 巻: 104(7) ページ: 510-515
  • 査読あり
• [学会発表] Pentose-metabolizing yeast technology for carbon neutral (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, S., Sawayama, S. and Makino, K.
  • 学会等名: 2011 AAAS(American Association of the Advancement of Science) Annual Meeting Exhibits
  • 発表場所: ワシントンDC・アメリカ
  • 年月日: 20110217-21
• [学会発表] タンパク質工学および代謝工学に基づいた木質系バイオマス由来六炭糖・五炭糖発酵性酵母の育種 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 学会等名: 第1回CSJ化学フェスタ-2011世界化学年記念大会-新化学技術推進協会(JACI)奨励研究講演会
  • 発表場所: 早稲田大学・東京
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] タンパク質工学および代謝工学に基づいた木質系バイオマス由来六炭糖・五炭糖発酵性酵母の育種 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 学会等名: 野田産業科学研究所研究助成研究成果報告会
  • 発表場所: 東京會舘・東京
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] 水草(カナダモ)からのバイオ燃料(エタノール)の生産と利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 学会等名: (株)メガセミナー主催藻類系バイオマスの培養と利用技術
  • 発表場所: 機械振興会館・東京
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] 六炭糖・五炭糖同時発酵性サッカロミセス酵母菌の育種戦略 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 学会等名: 2010年度日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 東京大学・東京
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 琵琶湖産水草を原料としたバイオエタノールの生産実証プロセスの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 学会等名: 経済産業省主催平成20年度低炭素技術発掘・実証プロジェクト事例報告会
  • 発表場所: エル大阪・大阪
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] 琵琶湖に異常繁茂する水草(カナダモ)からのバイオエタノールの大量精製技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 学会等名: (株)技術情報センター主催セミナー「藻類の特性とバイオ燃料生産に関する技術動向」
  • 発表場所: 総評会館・東京
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] リグノセルロース系バイオマスからのバイオエタノール生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 学会等名: JST・京都大学主催新技術説明会
  • 発表場所: JSTホール・東京
  • 年月日: 2009-09-08
• [図書] Protein Engineering (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, S. and Makino, K.
  • 総ページ数: 344
  • 出版者: INTECH OPEN ACCESS PUBLISHER
• [図書] 産業酵素の応用技術と最新動向 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠也
  • 総ページ数: 345
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] ○新聞報道(1)中日新聞2009年11月14日朝刊18面
• [備考] (2)中日新聞2009年11月12日夕刊11面
• [備考] (3)毎日新聞2009年10月20日朝刊23面
• [備考] (4)日本経済新聞2009年6月12日
• [備考] (5)産経新聞2009年5月7日夕刊1面
• [備考] (6)読売新聞2009年4月19日朝刊25面
• [備考] (7)朝日新聞2009年4月2日夕刊1面
• [備考] ○テレビ報道(1) NHK2010年2月2日おうみ発610
• [備考] (2) NHK2009年12月4日おはよう関西
• [備考] (3)びわ湖放送2009年11月21日滋賀経済NOW
• [備考] (4)読売テレビ2009年9月8日ニュースten
• [備考] (5)関西テレビ2009年9月8日ニュースアンカーカー
• [備考] (6)読売テレビ2009年9月5日ウェークアップ!ぷらす
• [備考] (7) TBSテレビ2009年6月2日総力報道! THE NEWS
• [備考] (8)テレビ大阪2009年5月26日ニュースBIZ
• [備考] (9) NHK2009年5月10日朝のニュース
• [備考] (10) NHK2009年4月30日おうみ発610
• [備考] ○その他(1)月刊ビジネスアスキー2010年1月号掲載
• [備考] (2)関西ウィンドウvol.16 No.593に掲載
• [産業財産権] 五炭糖輸送体 (2010)
  • 発明者名: 渡辺誠也
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 特許権、PCT/JP2010/064962
  • 出願年月日: 2010-09-01
  • 外国
• [産業財産権] 変異型キシリトールデヒドロゲナーゼ酵素、これを産生する微生物、該酵素または微生物を用いたキシリトールをキシルロースに変換する方法 (2010)
  • 発明者名: 牧野圭祐、小瀧努、渡辺誠也、和田啓男
  • 権利者名: 京都大学・信和加工(株)
  • 産業財産権番号: 特許権、特許第4453869号
  • 取得年月日: 2010-02-12
• [産業財産権] 五炭糖輸送体 (2009)
  • 発明者名: 渡辺誠也
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 特許権、特願2009-203362
  • 出願年月日: 2009-09-03