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モデルラン藻のバイオプラスチック原料生成経路の重点的解析

模型蓝藻生物塑料原料生产途径重点分析

基本信息

批准号：
20J21011
负责人：
伊東昇紀
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Meiji University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ラン藻は、二酸化炭素から様々な有用物質を生産する。Synechocystis sp. PCC 6803（以降Synechocystis）は、モデルラン藻として、基礎・応用研究の両方で利用されている。本研究チームは、Synechocystisが、クエン酸回路を経由して、バイオプラスチック原料を生産することを発見した。しかしながら、Synechocystisのクエン酸回路の代謝フラックスは、他の代謝経路と比べて著しく小さい。そのため、バイオプラスチック原料の増産に向けて、クエン酸回路の流れを決める生化学的要因の発見が急務となっている。リンゴ酸脱水素酵素（MDH）は、クエン酸回路のリンゴ酸酸化を触媒する。前年度までの研究で、SynechocystisのMDHは、他のクエン酸回路の酵素と補酵素が異なることが判明した。また、MDHは、リンゴ酸酸化に対する活性が低く、逆反応に対して高い特異性を示す。これらの結果から、「MDHがリンゴ酸酸化を触媒しない」という仮説が生まれた。Synechocystisは、他のリンゴ酸酸化酵素として、マリックエンザイム (ME)をもつ。本年度は、MEとMDHに着目した解析を行い、リンゴ酸酸化の触媒メカニズムを解明した。MEは、他のクエン酸回路の酵素と同じNADP+を補酵素とした。また、MEは、MDHの約260倍の活性を示した。MDHの欠損株と異なり、MEの欠損株は、生体内にリンゴ酸を蓄積した。したがって、Synechocystisのクエン酸回路では、MEが、リンゴ酸酸化を触媒すると考えられる。このクエン酸回路では、NADHの代わりにNADPHが生成する。Synechocystisでは、光合成と酸化的ペントースリン酸経路が、生体内の主要なNADPH生成系として機能する。クエン酸回路は、これらの系と競合しているため、代謝フラックスが小さいと考えられる。

Algae, diacidified carbon, useful substances, raw materials. Synechocystis sp. PCC 6803 (in order to reduce Synechocystis), basic research and research methods are used in this paper. In this study, the raw materials of the acid circuit, Synechocystis, acid loop, raw materials, raw materials, acid loops, acid loops and acid loops. For example, the Synechocystis circuit is smaller than the other one. The production of raw materials and acid loops is very important for the development of biochemical chemistry. Acid dehydrase (MDH), acid loop, acid acidification, catalyst. In the previous year, Synechocystis MDH, acid loop enzyme, enzyme enzyme, acid loop, enzyme, acid loop, enzyme, enzyme, acid loop, acid loop, acid circuit, acid circuit Acid, MDH, acid, acid and acid. The results showed that the catalyst for acidification, MDH acid, acid and acid. Synechocystis, ME, acid enzyme, acid enzyme and acid enzyme. This year, METHMDH aims to analyze, acid, acid and acid. ME enzyme and other acid loop enzyme are the same as NADP+ enzyme. The activity of ME, ME and MDH was about 260x. MDH, ME, acid and acid accumulate in vivo. The catalysts of acid circuit, ME, acid acidizing, Synechocystis acid, acid circuit, acid circuit, acid loop, acid circuit, acid circuit, acid loop, acid circuit, acid The acid circuit and NADH generate the acid circuit instead of the NADPH circuit. The main components of Synechocystis production system, such as photosynthetic acid pathway, photosynthetic acid pathway and NADPH production system, are known to be sensitive to acid pathways. The acid circuit, the acid circuit, the acid circuit,