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産業廃棄物を原料としたグリコール酸高分率コポリマー創製のための代謝工学戦略

从工业废物中制造高馏分乙醇酸共聚物的代谢工程策略

基本信息

批准号：
21H03639
负责人：
山田美和
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Iwate University
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 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

エチレングリコールを原料としたグリコール酸(GA)高分率ポリマーの微生物合成系を目指して、本年度は下記3点の成果を得ることができた。[1] GA合成酵素(FucO, AldA)高活性変異体の作成：大腸菌由来ラクトアルデヒドレダクターゼ (FucO)とラクトアルデヒドデヒドロゲナーゼ (AldA)へのランダム変異導入や酵素の立体構造情報を基としたRational designによる変異導入を試み、高活性変異体の取得を目指した結果、Rational designによる変異体作成では、高活性変異体を得ることはできなかった。しかし、ランダム変異導入を試みた結果、GA合成量が従来の1.3倍向上するFucO変異体を見出すことに成功した。[2] 複数の大腸菌のミニスケールにおける同時形質転換法の基盤構築：本研究では、大腸菌のKeioコレクションを用いて、GA輸送に関わる遺伝子の特定を行うことを計画しているがそのためには、複数の大腸菌株にfucOとaldA遺伝子を導入し、同時に形質転換する必要がある。本年度は、96ウェルプレートを用いた同時形質転換法を考案し、形質転換可能な条件を見出したが、形質転換効率が低いという課題が残った。[3] GAポリマー中のGA分率が向上する培養条件等の検討：これまでの研究において、組換え大腸菌における基本的なGAポリマー合成経路を構築することができたがGA分率が非常に低かった。そこで、今年度は宿主となる大腸菌の種類やGA合成用、ポリマー合成用遺伝子を搭載するプラスミドコンストラクト、培養時間等検討を行ったが、これまで以上にGA分率が向上したGAポリマー合成条件は確認されなかった。

The results of this year's microbial synthesis are listed below. [1]GA synthase (FucO, AldA) High activity variant made: E. coli origin: FucO (FucO), AldA (AldA), Ald High activity, high activity. As a result, GA synthesis increased by 1.3 times and Fuco heterosis was successfully observed. [2]Construction of a substrate for simultaneous transformation of multiple E. coli strains: In this study, we designed a method for the introduction of FucO and aldA genes into multiple E. coli strains and the necessary conditions for simultaneous transformation of FucO and aldA genes. This year, 96 [3]The GA fraction in the study was very low. This year, the host type, GA synthesis, and purification of DNA were discussed, and the GA fraction was determined.