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2015 年度 実績報告書

Halomonas属の新規PHA合成酵素の活性構造相関の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25340128
研究機関北九州工業高等専門学校

研究代表者

水野 康平  北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 准教授 (80342583)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード生分解性プラスチック / PHA / ハロモナス / 持続可能社会 / 低炭素 / 海洋性細菌
研究実績の概要

Halomonas属のPHA合成遺伝子、オペロン構造をHalomonas属として初めて解析して発表した。研究機関全体を通じて、従来のPHA合成酵素と異なる配列を有する活性中心について、部位特異的変異体を作成して、それぞれのアミノ酸の役割を特定することができた。これは4クラスに分類されるPHA合成酵素のうち、Halomonas属の属するクラス1の一般的性質の解析としても意義のあるものであったと思われる。
また、次にオペロン構造について、PHA合成酵素遺伝子の上流にPHA顆粒の形成を介助するとされる「ファジン」タンパク質をコードする遺伝子があることを検討した。ファジンタンパク質の解析はほとんど行われていないが、他のHalomonas属のゲノムデータを見ても、PHA合成酵素遺伝子上流に普遍的に二つのファジンタンパク質遺伝子が存在することから、ファジンの役割の重要性が想定された。そこで、これらの遺伝子を欠損させて組み換え体により調べた結果、大腸菌内のPHA蓄積量が変化した。ファジンの存在によって細胞内蓄積量が増大することが認められた。
最終年度である27年度の成果としては、上記の成果をHalomonas属の株で再現するための遺伝子組換え系の構築を行った。通常、Halomonas属は接合伝達のみでしか外来遺伝子を受け付けないとされてきたが、我々は独自の系を確立して、エレクトロポーレーションによる導入を確立した。今後、これを用いて、さらに海洋性細菌の代謝、Halomonas属特有の代謝とリンクさせてPHA合成についての検討の幅が拡がると期待できる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Carboxy-terminal modification of polyhydroxyalkanoate (PHA) via alcoholysis reaction catalyzed by Class IV PHA synthase.2015

    • 著者名/発表者名
      Hyakutake M, Tomizawa S, Sugahara I, Murata E, Mizuno K, Abe H, Tsuge T
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability.

      巻: 117 ページ: 90-96

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2015.04.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Class IV polyhydroxyalkanoate (PHA) synthases and PHA-producing Bacillus2015

    • 著者名/発表者名
      Takeharu Tsuge, Manami Hyakutake, Kouhei Mizuno
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol

      巻: 99 ページ: 6231-6240

    • DOI

      10.1007/s00253-015-6777-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of different polyhydroxyalkanoate synthases in response to the ethanol level in Escherichia coli cultures2015

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Hiroe, Masaya Shiraishi, Kouhei Mizuno, and Takeharu Tsuge
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 47 ページ: 767-770

    • DOI

      10.1038/pj.2015.53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced and needs for endotoxin-free production strains2015

    • 著者名/発表者名
      Taguchi S, Ooi Toshihiko, Mizuno K, Matsusaki H
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol

      巻: 99 ページ: 9349-9360

    • DOI

      10.1007/s00253-015-6947-9

    • 査読あり
  • [学会発表] PHA 重合酵素が示すアルコーリシス能に関与するアミノ酸残基の特定2015

    • 著者名/発表者名
      百武 真奈美, 富澤 哲 , 水野 康平, 久野 玉雄, 阿部 英喜 , 柘植 丈治
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [学会発表] Cloning and Heterologous Expression of a Novel Subgroup of Class IV PHA (Polyhydroxyalkanoate) Synthase Genes in the Genus Bacillu2015

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Mizuno, Takahiro Kihara, Takeharu Tsuge
    • 学会等名
      The 5th international conference on bio-based polymer
    • 発表場所
      国立シンガポール大学、シンガポール
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-27
    • 国際学会
  • [備考] 水野研究室 publication(業績)

    • URL

      http://w3-chem.kct.ac.jp/~mizuno/mizuno/top.html

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公開日: 2017-01-06  

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