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：
20018008
负责人：
福居俊昭
金额：
$ 4.86万
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
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。PHA生産菌Ralstonia eutropha H16株(野生株)の染色体に導入するAeromona caviae由来PHAシンターゼ遺伝子を中長鎖基質に対する取り込み能が高いと推定される二重変異酵素をコードする遺伝子とし、さらにβ-ケトチオラーゼ遺伝子の置換や欠失、(R)-エノイル-CoAヒドラターゼ遺伝子の導入によって、3HHx分率が7～10mol%の軟質バイオプラスチックを植物油から効率良く蓄積する組換え微生物を確立した。またR. eutrophaゲノムより、新規な(R)-エノイル-CoAヒドラターゼ遺伝子を多数見出し、その一部について組換え型酵素の解析、およびPHA組成制御への利用を行った。一方、キャピラリー電気泳動-質量分析(CE-MS)を用い、^<13>C安定同位体で標識した代謝物抽出液を内部標準とした細胞内代謝物の精密相対定量法を確立した。R. eutropha細胞について本法による解析を行ったところ、増殖やPHA蓄積の状態による代謝物の細胞内濃度変化や細胞内の代謝物プールを検出した。これら知見はPHA生合成を目的とした代謝改変戦略の策定に有用である。また代謝中間体への^<13>C取り込み速度の測定によるターンオーバー解析について測定手法の確立を試みた。

由微生物合成的聚羟基链烷酸（PHA）作为一种对环境影响较小的可生物降解塑料而备受关注。本研究旨在基于微生物基因组信息，对微生物进行分子育种，有效生产具有优异物理性能的共聚PHA。将气单胞菌引入 PHA 生产细菌 Ralstonia eutropica H16 菌株（野生菌株）的染色体中使用豚鼠来源的PHA合酶基因作为编码推测对中链和长链底物具有高摄取能力的双突变酶的基因，并且替换或删除β-酮硫解酶基因，并且(R)通过引入-烯酰辅酶A水合酶基因，我们建立了一种重组微生物，可以从植物油中有效积累3HHx分数为7至10 mol%的软生物塑料。我们还在富养罗氏菌基因组中发现了许多新的(R)-烯酰辅酶A水合酶基因，并分析了重组酶并利用其中一些来控制PHA组成。另一方面，我们建立了一种使用毛细管电泳-质谱法(CE-MS)对细胞内代谢物进行精确相对定量的方法，使用^ 13 C稳定同位素标记的代谢物提取物作为内标。当我们使用这种方法分析富养罗尔斯通氏菌细胞时，我们检测到细胞内代谢物浓度和细胞内代谢物库的变化，具体取决于增殖和 PHA 积累的状态。这些发现对于开发 PHA 生物合成的代谢修饰策略很有用。我们还尝试通过测量^ 13 C摄取到代谢中间体的速率来建立用于周转分析的测量方法。

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

エノイル-CoAヒドラターゼ遺伝子を導入した組換え微生物によるポリヒドロキシアルカン酸の製造法

使用导入烯酰辅酶A水合酶基因的重组微生物生产聚羟基链烷酸的方法

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

バイオマスを単一原料とした共重合ポリエステルの微生物合成

以生物质为单一原料的微生物合成共聚酯

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
バイオインダストリー 25巻8号
影响因子：
0
作者：
J. Mifune;S. Nakamura;T. Fukui;福居俊昭
通讯作者：
福居俊昭

Ralstonia eutropha phaオペロン改変株による植物油からの共重合ポリヒドロキシアルカン酸生合成

富养罗尔斯通氏菌 pha 操纵子修饰菌株从植物油中生物合成共聚聚羟基链烷酸

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
御船淳;中村聡;福居俊昭
通讯作者：
福居俊昭

PHA生産菌Ralstonia eutropha phaオペロン改変株による植物油からの共重合ポリヒドロキシアルカン酸生合成

PHA 生产菌 Ralstonia eutropica pha 操纵子修饰菌株从植物油中生物合成共聚聚羟基链烷酸

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
御船淳;折田和泉;柘植丈治;中村聡;福居俊昭
通讯作者：
福居俊昭

微生物による生分解性プラスチック合成の研究開発の解析

利用微生物合成生物降解塑料的研发分析

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Miyagawa;et.al.;福居俊昭
通讯作者：
福居俊昭

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

福居俊昭其他文献

Methylorubrum extorquensにおける中央代謝経路破壊がメタノール酸化に及ぼす影響

中枢代谢途径破坏对甲基红藻甲醇氧化的影响

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
平林翼;折田和泉;中村聡;福居俊昭
通讯作者：
福居俊昭

原子、分子そして生命へ

原子、分子和生命

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
折田和泉;平林翼;新田克章;福崎英一郎;福居俊昭;妹尾啓史・増田曜子・伊藤英臣・白鳥豊;上野隆史
通讯作者：
上野隆史

Methylorubrum extorquensにおける C1化合物代替資化経路の構築

甲基红红藻替代 C1 化合物同化途径的构建

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
○平林翼;折田和泉;新田克章;中村聡;福崎英一郎;福居俊昭
通讯作者：
福居俊昭

東北地方の黒ボク土に含まれる雲母の起源推定

推测东北地区黑北土壤中所含云母的来源

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Katayama Takuya;Maruyama Jun-ichi;深堀大介・池永誠・境雅夫;福居俊昭;北川結理・中尾　淳・武田　晃・山田大吾・Olivier Evrard・矢内純太
通讯作者：
北川結理・中尾　淳・武田　晃・山田大吾・Olivier Evrard・矢内純太