浪費回路の制御を介した微生物の熱エネルギー変換効率の制御

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本研究では、微生物の熱生産の制御によるバイオマスの生産量の調整を行うために、バイオマス生産を伴わないエネルギー消費である浪費回路の解明とその制御を目指している。これまでに、発熱量を指標とした微生物の探索を行い、生育温度により浪費回路による発熱量が変化する微生物（P. putida KT1401）を単離し、その浪費回路に関わるタンパク質発現について調べた。本年度は、昨年度に取得したランダムミューテーションにより調整したP. putida KT1401の変異株の性質について調べた。その結果、浪費回路に基づくと考えられる発熱量の上昇が観測されない変異株3-38株を得ることができた。この3-38株のコロニー温度の培養温度依存性および発熱量の温度依存性を調べた結果から、3-38株は、環境温度依存性発熱能（浪費回路）を欠損したことにより、コロニー温度が上昇しなくなったことが示唆された。そこで、3-38株の環境温度依存性発熱能の復帰変異株を得るために、P. putida TK1401のゲノムライブラリーを構築し、復帰変異体の作成を試みた。遺伝子組み換えによるP. putida TK1401変異体の作成について検討した結果、P. putida TK1401は接合伝達による形質転換が可能であり、pBBRoriを持つプラスミドは複製可能であるが、ColE1oriを持つベクターは複製できないことがわかった。そこで、ColE1ori、mobおよびカナマイシン耐性遺伝子をもつベクターを構築し、相同的組換えによる形質導入を試みた。相同的組換え領域としては、走化性レセプターの遺伝子 (mst) を対象としたが、相同的組換えによる変異体は作製できなかったため、今後は、他の遺伝子をターゲットとした相同的組換えを試みる。