生分解性プラスチックを合成する遺伝子組換え植物の創出

创造合成可生物降解塑料的转基因植物

• 批准号: 16710059
• 负责人: 松本 謙一郎
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo University of Science (2005)The Institute of Physical and Chemical Research (2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710059/
• 关键词: ポリヒドロキシアルカン酸; PHA synthase; FabH; 遺伝子組換え植物; シロイヌナズナ; 進化工学; 遺伝子組み換え植物; Pseudomonas sp.61-3

ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は微生物が合成する貯蔵物質であり、生分解性を有するプラスチックとして利用できることから、環境低負荷型のエコ材料として期待されている。当研究課題では、微生物のPHA生合成系遺伝子群を植物に導入することにより、太陽光と二酸化炭素からPHAを直接生産するシステムの開発を目指した。これにより、PHAの実用化への最大の障壁である生産コストが削減できる可能性がある。PHAはモノマー組成に依存して物性が変化することが知られており、炭素数が4(短鎖)のモノマーユニットを主成分とし、少量の炭素数が6以上(中鎖)のモノマーユニットを含む共重合体は、柔軟性がよく幅広い応用範囲が期待できる。しかし、植物細胞内には有効な中鎖のモノマー供給系が存在しないため、共重合体の合成は非常に困難であった。そこで当研究室グループで作成された新規な中鎖モノマー供給酵素である大腸菌由来変異型3-ketoacyl-ACP synthase III (FabH)を用いて、植物の葉緑体内での共重合体の合成を試みた。Pseudomonas sp.61-3及びWautersia eutropha由来のPHA生合成系遺伝子群と変異FabH遺伝子を導入したシロイヌナズナの組換え株は、PHA生合成系遺伝子群のみを導入した組換え株と比較して約2倍のPHAを蓄積した。さらにごく微量ではあるが、炭素数が6〜14のモノマーユニットを含む短鎖・中鎖共重合体が合成された。これより、植物の葉緑体内で中鎖のモノマーを供給する代謝経路の構築に成功した。また、変異型FabHは中鎖よりも短鎖モノマーの供給能力のほうが高いことが分かった。

ポ リ ヒ ド ロ キ シ ア ル カ ン acid (PHA) は microbial が synthetic す る 蔵 material storage で あ り, born of decomposition を す る プ ラ ス チ ッ ク と し て using で き る こ と か ら, low environmental duty の エ コ material と し て expect さ れ て い る. Born as a research subject で は, microbial の PHA GeChengXi heritage 伝 subgroup を plant に import す る こ と に よ り, sun と acidification carbon か ら PHA を direct production す る シ ス テ ム の open 発 を refers し た. The <s:1> practical application of PHA へ <s:1> maximum <s:1> barrier である production コストが reduction で る る る possibility がある. Of PHA は モ ノ マ ー に dependent し て property が variations change す る こ と が know ら れ て お り 4 (short), carbon number が の モ ノ マ ー ユ ニ ッ ト を principal component と し, a small amount of の carbon (lock) in more than a few が 6 の モ ノ マ ー ユ ニ ッ ト を containing む weigh fit は, softness が よ く picture hiroo い 応 with van 囲 が expect で き る. し か し, plant cells に は have sharper な lock in の モ ノ マ ー supply department が exist し な い た め, weigh fit の synthetic は very difficult に で あ っ た. そ こ で when laboratory グ ル ー プ で made さ れ た new rules in the な lock モ ノ マ ー supply enzyme で あ る coliform origin - 3 - ketoacyl - alien ACP synthase (FabH) III を with い て, plant で の chloroplast の weigh fit の synthetic を try み た. Pseudomonas sp.61-3 and びWautersia Eutropha origin の PHA raw GeChengXi heritage 伝 subgroup と - traces of different FabH 伝 son を import し た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の group in え は strains and PHA GeChengXi heritage 伝 subgroup の み を import し た group in え strains と compare し の て about 2 times the accumulation of PHA を し た. さ ら に ご く trace で は あ る が, carbon number が 6 ~ 14 の モ ノ マ ー ユ ニ ッ ト を containing む short fit in the lock, lock, weigh が synthetic さ れ た. The <s:1> れよ, in the で of the plant <s:1> chlorosperms, locks the <s:1> モノ and <s:1> を を supply する metabolic pathways <s:1> and successfully constructs the に and た. Youdaoplaceholder0, variant FabH よ middle lock よ <s:1> <s:1> short lock モノ <s:1> <s:1> supply capacity <e:1> ほうが high <s:1> <s:1> とが とが score った った った.

项目成果

Synergistic effects of Glu130Asp substitution in the type II PHA synthase : Enhancement of PHA production and alteration of Polymer molecular weight

II 型 PHA 合酶中 Glu130Asp 取代的协同效应：增强 PHA 生产和改变聚合物分子量

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biomacromolecules 6・1
• 作者: K.Matsumoto;K.Takase;E.Aoki;Y.Doi;S.Taguchi
• 通讯作者: S.Taguchi

Synergistic effects of Glu130Asp substitution in the type II PHA synthase : Enhancement of PHA production and alteration of Polymer…

II 型 PHA 合酶中 Glu130Asp 取代的协同效应：增强 PHA 生产和改变聚合物……

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biomacromolecules 6・1
• 作者: K.Matsumoto;K.Takase;E.Aoki;Y.Doi;S.Taguchi
• 通讯作者: S.Taguchi