代謝の強化と制御による物質生産に資するC1微生物の開発

开发通过加强和控制新陈代谢来促进物质生产的C1微生物

• 批准号: 21H02099
• 负责人: 折田 和泉
• 金额: $ 11.07万
• 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 (B)
• 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-21H02099/
• 关键词: C1化合物; メタノール資化性菌; ポリヒドロキシアルカン酸; メチロトローフ; 代謝改変

メタンやメタノールといった炭素数1（C1）の化合物を炭素源にして有用物質を発酵生産するための基盤構築を目的とし、モデルC1化合物資化性細菌の分子育種を行っている。2021年度までに取得したメタノール資化性菌Methylorubrum extorquensの高濃度メタノール耐性実験室進化株について、全ゲノムリシーケンシングを実施し、高濃度メタノール耐性に関わる遺伝子を予想した。現在、予想した遺伝子の機能解析を進めている。また、本菌はメタノール生育時に生分解性プラスチックであるポリヒドロキシアルカン酸（PHA）を菌体内に蓄積するが、メタノール中央代謝経路とPHA生産経路が一部重複していることが効率生産の弊害となっている。2022年度は、これまで構築した第二資化経路発現株について、メタノール生育能とPHA生産能を評価した。その結果、いくつかの組換え株では、PHA合成に関わる遺伝子を発現することで低下したメタノール生育能が回復していた。一方で、どの組換え株も蓄積PHAの量や組成に差は見られなかった。そこで、PHAモノマー組成を最適化するために、モノマー供給経路をコードする遺伝子を本菌のメタノール資化に関わる酵素遺伝子と置換した株を構築した。構築した置換株をメタノール培地で培養したところ、メタノール資化に関わる遺伝子を置換したにも関わらず、メタノール生育速度が増加した。また、PHA蓄積率が低下したものの、これまでの2倍以上の割合で第二、第三モノマーが重合した3元共重合体をメタノールから生合成することに成功した。

メタンやメタノールといったCarbon number 1 (C1) compound をcarbon source にしてuseful substance を発発生The company is responsible for the molecular breeding of bacteria that are responsible for the construction of the basis for the production and use of C1 compounds. In 2021, we acquired the biodegradable bacteria Methylorubrum Extorquens' high-concentration メタノール-resistant 実験 chamber evolution strain について, full ゲノムリシーケンシングを実士し, high-concentration メタノールresistant に关わる伝子を月思した. Now, I would like to analyze the functions of the remaining parts. When the bacterium grows, it produces decomposable PHA in the bacteria. Accumulation and maintenance of central metabolic pathways and PHA production pathways and repetitive production of high-efficiency and harmful substances. In fiscal year 2022, the company will build a second capital-based industrial plant, and the company will be responsible for its fertility and PHA production capabilities.そのRESULTS, いくつかのassemble え strains では, PHA synthesis に关わる伝子を発existing することでdegradation したメタノールFERTILITY がRESPUT していた. One side, one group, one plant, one plant, one that accumulates PHA, and the amount of PHA, the composition, is different, and the amount is different.そこで, PHA モノマー composition を Optimization するために, モノマーsupply 経路 をコードする伝子を本 bacterium のメタノール国产に关わるEnzyme 伝子と Replacement した strain をconstructed した. Construction and replacement of the plant, cultivation and capitalization of the plant The replacement of the わる弝子をしたにも关わらず, the birth rate of the メタノールがincrease plus the した.また, PHA accumulation rate is low, したものの, これまでの is more than 2 times cut, the second and thirdモノマーが coincident した 3 element total overlapping body をメタノールから生综合することにsuccessful した.

项目成果

Biosynthesis of Polyhydroxyalkanoate Terpolymer from Methanol via the Reverse β-Oxidation Pathway in the Presence of Lanthanide.

在镧系元素存在下通过反向 β-氧化途径从甲醇生物合成聚羟基脂肪酸酯三元共聚物。

• DOI: 10.3390/microorganisms10010184
• 发表时间: 2022-01-15
• 期刊: Microorganisms
• 影响因子: 4.5
• 作者: Orita I;Unno G;Kato R;Fukui T
• 通讯作者: Fukui T

Methylorubrum extorquens内でのメタノール代替資化経路の構築とその影響

甲基红藻甲醇替代同化途径的构建及其效果

• 发表时间: 2022
• 作者: 鶴田 爽;平林 翼;折田 和泉;福居 俊昭
• 通讯作者: 福居 俊昭

Metabolic Engineering of Methylotroph for Biosynthesis of Biodegradable Copolyesters from Methanol

用于从甲醇生物合成可生物降解共聚酯的甲基营养菌代谢工程

• DOI: 10.1627/jpi.65.213
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of the Japan Petroleum Institute
• 影响因子: 1
• 作者: Izumi ORITA;Toshiaki FUKUI
• 通讯作者: Toshiaki FUKUI

バイオマス、C1化合物、CO2を原料としたポリヒドロキシアルカン酸の微生物合成

以生物质、C1化合物和CO2为原料的微生物合成聚羟基脂肪酸

• 发表时间: 2023
• 作者: Katayama Takuya;Maruyama Jun-ichi;深堀大介・池永誠・境雅夫;福居 俊昭
• 通讯作者: 福居 俊昭