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エネルギー代謝工学的発想による通性嫌気性細菌の水素生産高速化戦略

基于能量代谢工程思想的兼性厌氧菌加速产氢策略

基本信息

批准号：
13750738
负责人：
中島田豊
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

Enterobacter aerogenesにNTGを用いて変異操作を施した後,BDL生成の中間体であるアセトイン検出法であるフォーゲス・プロスカウェル(VP)反応をスクリーニングの手段として用い、VP反応陰性変異株を得た。本株(VP1株)は、ブタンジオール、乳酸収率が顕著に減少するとともに,酢酸収率が増加し、エタノール収率は野生株と変わらず,その結果,水素収率が最大で2.0mol/mol-glucoseとなった。しかし、比増殖速度が野生株の半分と低く、グルコース10g/lにて12時間培養したところ著量のグルコースが残存した。これは、酢酸を蓄積したことによる培養液pHの低下が増殖を阻害していると考え、pHを7.0一定に制御しながら培養したところ、増殖が改善されグルコースも良好に消費されるようになった。しかし、ギ酸が大量に蓄積したことから、ヒドロゲナーゼ活性の増強が必要と考えられた。E.aerogenesの持つヒドロゲナーゼの機能については未だ未解明であることから、水素生成に関与するヒドロゲナーゼ遺伝子群のクローニングを行うこととした。そこで、まずE.aerogenes野生株ゲノムをSauIIIAIで約40kbに部分消化し、BamHIサイトで切断したコスミドベクターSuperCosIにライゲーションしたのち大腸菌に感染させた。その結果約500株中からゲノムDNA断片の挿入された250個のコスミドクローンを獲得した。次に、大腸菌で既に知られている水素発生型ヒドロゲナーゼhydrogenase-3複合体タンパク質の一つをコードするhycE及びギ酸脱水素酵素fdhF遺伝子をE.coli K12株ゲノムよりPCR増幅し、コスミドライブラリーから相同遺伝子を探索したところ、それぞれの相同遺伝子を見いだした。

Enterbacter aerogenes with NTG in the middle of the different operation,BDL production of intermediate production method, the use of intermediate production method, VP reverse production method, VP reverse production method This strain (VP1 strain) has the highest water content of 2.0 mol/mol-glucose. The growth rate of wild plants was lower than that of wild plants, and the growth rate of wild plants was lower than that of wild plants. The pH of the culture solution was lowered, the growth was inhibited, and the pH of the culture solution was reduced to 7.0. A large amount of acid is accumulated in the soil, and it is necessary to increase the activity of the soil. E.Aerogenes are related to the production of water elements. E.aerogenes wild strains were infected with E. coli by about 40kb partial digestion, BamHI and E. coli. About 500 strains were obtained from the DNA fragments. 250 strains were obtained. In addition, E.coli K12 strain is known to be a member of a group of hycE and acid dehydratase fdhF genes in the presence of a water-producing enzyme, such as a hydrogenase-3 complex, and to be a member of a group of the same genes in the presence of PCR amplification.