ゲノム情報に基づいた高性能バイオポリエステル生産微生物の分子育種

基于基因组信息的高性能生物聚酯生产微生物的分子育种

基本信息

批准号：
18018014
负责人：
福居俊昭
金额：
$ 4.67万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は環境低負荷型の生分解性プラスチックとして注目されている。本研究では微生物ゲノム情報を基盤として、物性の優れた共重合PHAを効率生産する微生物を分子育種することを目指す。昨年度に作製した、染色体上のPHAシンターゼ遺伝子を広基質特異性のA. caviae由来遺伝子に相同性組換えにより特異的に置換したRalstonia eutropha H16CAC株は1%植物油を炭素源として非常に良好に増殖し、従来の組換え株の1.9倍の菌体量と1.2倍の蓄積率で3-ヒドロキシヘキサン酸(3HHX)ユニットを含むP(3HB-co-3HHX)を生合成することを見いだした。しかし3HHx分率がlmol%以下と高くないため、その向上が今後の課題である。またR.eutrophaはグルコース資化能を示さないが、セルロース由来グルコースを原料としてPI4A生合成するため、エタノール発酵菌Zymomonas mobilis由来のグルコーストランスポーター遺伝子がglfを広宿主域プラスミドにより導入した鰍換え株を作製し、増殖能を検討した。その結果、本組換え株は低い増殖速度ながらもグルコース資化能を示し、2%グルコースから乾燥菌体重量あたり80 wt%のP(3HB)ホモポリマーを蓄積した。PHA生産能の評価のため、代謝物を網羅的に測定するメタボローム解析をPHA生産菌に適用した。前年度までに合成した各種構造・鎖長のアシルーCoAについてキャピラリー電気泳動一質量分析装置による分離同定か可能であることを確認し、さらに実際のR.eutropha菌体サンプルの分析で、各種アニオン性代謝物と共にこれらアシルーCoAチオエステルの分離同定および定量が可能であるごとを確認した。

由微生物合成的多羟基烷基酸（PHA）吸引了注意力降低环境负荷的可生物降解塑料。这项研究的目的是分子繁殖微生物，这些微生物有效地产生具有基于微生物基因组信息的出色物理特性的共聚物PHA。去年特别生产的Ralstonia furopha H16CAC菌株被特异性地被同源性重组源自具有广泛底物特异性的caviae的基因代替，使用1％的植物油作为碳源良好，并被发现为生物合成P（3HB-CO-CO-3HB-CO-3HHXHXHES）。（3HHX）单位的细菌体积的1.9倍，累积率是常规重组菌株的积累速率的1.2倍。但是，在LMOL％或更少的情况下，3HHX的分数不高，因此改进它将是未来的挑战。此外，尽管富富营养曲霉没有表现出葡萄糖辅助性，但为了使用纤维素衍生的葡萄糖作为原材料，是生物合成的PI4A，一种重组菌株，其中葡萄糖转运蛋白基因从乙醇发酵细菌Zymomomonas Mobilis tobles and prod-prod-prod-prod-prod-wats frol strops-stross-prodifs-stross-sosprasmid中引入了良好的孔子，该葡萄糖转运蛋白基因源自乙醇酶发酵的能力。结果，尽管其生长速率较低，但重组菌株仍表现出葡萄糖辅助能力，并且在2％葡萄糖中，每个干细胞体重的P（3HB）均聚物的80 wt％。为了评估PHA生产能力，将代谢组分析全面测量了代谢物，应用于产生PHA的细菌。可以证实，可以使用毛细血管电泳单质谱仪分离并鉴定具有各种结构和链长的序列和链长，直到上一年，并且还可以通过分析各种eutropla r. eutropla sampless来确认可以分离并量化这些Asyyl CoA硫代酯。