酵素活性制御アプタマーを用いた自律型シアノバクテリア有用物質生産・回収技術の開発

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本研究では、微生物を用いた物質生産において目的物質が生産されたタイミングで菌体が自律的に溶菌し、目的物質の回収を容易に行うことができる制御系の開発を目指した。具体的には、ファージ由来 RNAポリメラーゼの活性を制御可能なRNA配列である酵素活性制御アプタマーを開発し、薬剤生産やバイオ燃料関連化合物の生産へ応用が試みられているシアノバクテリアに対して導入することで効率的な物質生産技術の開発を試みた。令和2年度は既報の酵素阻害アプタマーの機能評価と、またシアノバクテリアにおけるRNAポリメラーゼの機能評価を試みた。具体的には、前年度に最適化したSP6 プロモーター配列を用いて、大腸菌における酵素阻害アプタマーの機能評価を行なった。その結果、大腸菌においてはSP6RNAポリメラーゼ阻害アプタマーが機能し、RNAポリメラーゼ活性を阻害することが明らかとなった。また、SP6 RNAポリメラーゼを初めてシアノバクテリア内で発現・機能評価を試みた。本研究ではシアノバクテリアにおけるポリメラーゼの発現が確認できなかったものの、大腸菌においてSP6 ポリメラーゼアプタマーが阻害能を発揮することを確認できたため、今後RNAポリメラーゼとアプタマーを組み合わせた遺伝子発現制御ツールの開発が期待される。