植物培養細胞の精密代謝改変による高機能物質生合成プラットフォームの構築

通过培养植物细胞的精准代谢修饰构建高功能物质生物合成平台

• 批准号: 21K05403
• 负责人: 加藤 康夫
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Toyama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05403/
• 关键词: 有用物質生産; 生物活性物質; 植物培養細胞; 精密代謝改変; 合理的代謝フロースイッチング

申請者らは、植物培養細胞を宿主とした遺伝子組換えによる物質生産の効率を飛躍的に向上させる基幹技術として、「合理的代謝フロースイ ッチング」という手法を提唱している。本研究では、同手法の原理で遺伝子組換えした植物培養細胞の二次代謝生合成系に精密改変(ファインチューニング)を施し、同手法における超高効率な物質生合成システムを構築する。具体的には、1. 生合成中間体生成レベルの向上、2. 目的代謝産物の配糖化の制御、3. 培養条件の最適化、を理論立てて施すことで生成物の構造および生合成能を高度に制御することを目的とする。宿主としては、申請者らによって樹立され、物質生産宿主として極めて高い能力を有することが分かっているタケ培養細胞を用い、ヒドロキシ安息香酸やビニルフェノールといったフェニルプロパノイド由来高機能物質の配糖体を生 産ターゲットとする。当該年度は、昨年度作成した、1)ヒドロキシベンズアルデヒド/ヒドロキシ安息香酸類の生合成を目的とした、hydroxycinnamoyl-CoA hydratase/lyase (HCHL)、および 2) ビニルフェノール類の生合成を目的とした、phenolic acid decarboxylase (PDC) を各々過剰発現するタケ培養細胞株を各種培養条件下で培養し、培養ステージ毎に各組換え株の代謝産物を精査することで、代謝改変を施した組換えタケ培養細胞の機能を評価した。

Applicants ら は, plant culture cell を host と し た heritage 伝 subgroups in え に よ る material production の sharper rate に を jump up さ せ る backbone technology と し て, "reasonable metabolic フ ロ ー ス イ ッ チ ン グ" と い う gimmick を mention sing し て い る. This study で は, with principle of technique の で heritage 伝 subgroups in え し た plant culture cell の secondary metabolic raw GeChengXi に precision change - (フ ァ イ ン チ ュ ー ニ ン グ) を し, with technique に お け る ultra-high working rate な material biosynthesis シ ス テ ム を build す る. Specifically, に に, 1. Biosynthetic intermediates generate レベ レベ <s:1> <s:1> upward, 2. Target metabolite <s:1> glycation <e:1> control, 3. Optimal culture conditions の, を theory て て shi す こ と で products の tectonic お よ び biosynthesis can を highly に suppression す る こ と を purpose と す る. Host と し て は, applicants ら に よ っ て set さ れ, material production, host と し て め extremely high て い を power す る こ と が points か っ て い る タ ケ culture cell を い, ヒ ド ロ キ シ benzoic acid や ビ ニ ル フ ェ ノ ー ル と い っ た フ ェ ニ ル プ ロ パ ノ イ ド origin high functional material の glycoside made を タ ー ゲ ッ ト と す る. When the annual は, yesterday made し た, 1) ヒ ド ロ キ シ ベ ン ズ ア ル デ ヒ ド / ヒ ド ロ キ シ benzoic acids の biosynthesis を purpose と し た, hydroxycinnamoyl - CoA hydratase/lyase (HCHL), お よ び 2) Youdaoplaceholder0, フェノ, フェノ, フェノ class of biosynthetic を purposes と, た, phenolic acid decarboxylase (PDC) を 々 through turning each 発 now す る タ ケ culture cell lines を various conditions で cultivation し, ス テ ー ジ their に groups in え を fine strains の metabolites check す る こ と で, metabolic change - を shi し た group in え タ ケ culture cell の function を review 価 し た.

项目成果

Activation of Cryptic Secondary Metabolite Biosynthesis in Bamboo Suspension Cells by a Histone Deacetylase Inhibitor

组蛋白脱乙酰酶抑制剂激活竹悬浮细胞中隐性次生代谢物生物合成

• DOI: 10.1007/s12010-021-03629-2
• 发表时间: 2021
• 期刊: Applied Biochemistry and Biotechnology
• 影响因子: 3
• 作者: Nomura Taiji;Yoneda Akari;Ogita Shinjiro;Kato Yasuo
• 通讯作者: Kato Yasuo

カーボンマイナス農業を可能にする植物炭土壌の創出

创建蔬菜炭土，实现无碳农业

• 发表时间: 2021
• 作者: 西田 亮也;高野 雅夫;宮本 憲二;加藤 康夫;安藤 晃規;小川 順;安藤 聡;篠原 信
• 通讯作者: 篠原 信

Substrate specificity of tuliposide-converting enzyme, a unique non-ester-hydrolyzing carboxylesterase in tulip: effects of the alcohol moiety of substrate on the enzyme activity

郁金香中独特的非酯水解性羧酸酯酶郁金香苷转化酶的底物特异性：底物的醇部分对酶活性的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Kato Y;Nomura T
• 通讯作者: Nomura T

並行複式無機化法による病原性フザリウムに対しての病害抑止土壌の生成

平行多重矿化法制备抗病原镰刀菌的抑病土壤

• 发表时间: 2021
• 作者: ミーブン ジャムジャン;藤原 和樹;宮本 憲二;加藤 康夫;安藤 晃規;小川 順;篠原 信
• 通讯作者: 篠原 信

創出土壌を対象とした X 線 CT による土壌物理性解析の試み

尝试使用 X 射线 CT 分析新土壤的物理性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 西田 亮也;鈴木 飛鳥;宮本 憲二;加藤 康夫;安藤 晃規;小川 順;篠原 信 ;高野 雅夫
• 通讯作者: 高野 雅夫