窒素源濃度制御による遺伝子組換え枯草菌から有用物質の効率的生産

通过控制氮源浓度从转基因枯草芽孢杆菌中高效生产有用物质

• 批准号: 06750824
• 负责人: 朴 龍洙
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750824/
• 关键词: 遺伝子組換え枯草菌; アンモニアの阻害; アミノ酸測定・制御; オンライン窒素源測定; α-アミラーゼ

本研究は、工業的に重要な遺伝子組換え枯草菌を用いて、窒素源濃度制御を行うことによる有用遺伝子産物の効率的な生産を目的とし、次のような研究成果を得ている。1.本研究で用いた遺伝子組換え枯草菌の主なエネルギー源は、窒素源である。従って、窒素源による菌体内脱アミノ反応の結果、培養液中にアンモニアを蓄積することが分かった。培養初期アンモニア濃度の影響を調べた結果、アンモニア濃度1g/Lを培地に添加した場合、無添加に比べて菌体増殖速度と遺伝子発現はそれぞれ2倍と10倍まで減少した。2.培養中に蓄積されるアンモニア濃度を制御するために窒素源濃度のオンライン測定システムを開発した。倍地中の窒素源は主にアミノ酸であることでアミノオキシダーゼを固定した酸素センサーを利用し、窒素源濃度をオンラインで計測することができた。さらに、この装置に窒素源濃度を制御するためのソフトウエアを組み込み、窒素源濃度をオンラインで測定・制御することができた。3.本研究で開発したオンライン窒素源測定・制御装置を用いてアミノ酸濃度を20、10、5及び2mMに制御した。培養中、アミノ酸濃度を低レベルに制御するに従って蓄積されるアンモニア濃度は減少し、比遺伝子産物生産速度及び窒素源からの収率は増加した。4.遺伝子発現を増大するために遺伝子発現レベルに対する20種類のアミノ酸の影響について調べた。その中でイソロイシンとアスパラギンを添加した場合、無添加に比べ、遺伝子発現は2倍以上向上した。従って、イソロイシンとアスパラギンを富化した窒素源を用い、窒素源を低レベルに制御することによって今までの遺伝子発現を2倍以上向上させた。

This study is an important part of the industry to change the use of microorganisms, control the concentration of pollutants, and improve the production efficiency of useful microorganisms. 1. In this study, we used the sub-group to replace the main source of Bacillus subtilis. The results of enzyme digestion and enzyme accumulation in culture medium were analyzed. The effect of concentration of vitamin A on cell growth was adjusted at the initial stage of culture. When the concentration of vitamin A was 1 g/L, the cell growth rate was 2-fold or 10-fold lower than that of the control group. 2. The concentration of the protein in the culture medium was controlled and the concentration of the protein was determined. The main source of vitamin C is vitamin C. The main source of vitamin C is vitamin D. In addition, the device can control the concentration of vitamin C source, and the concentration of vitamin C source can be measured and controlled. 3. In this study, we developed a new method for the determination and control of vitamin A at concentrations of 20, 10, 5 and 2 mM. In culture, the concentration of acid in the medium was reduced, and the production rate of protein was increased compared with that in the medium. 4. The increase in gene expression is related to the effects of 20 kinds of amino acids. In the case of addition, no addition, more than twice the amount of transmission. The amount of protein that can be produced by the enzyme is more than twice as high as the amount of protein that can be produced by the enzyme