静止菌体で乳酸発酵を行う遺伝子組換え酵母の研究

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【研究の目的】現在の化石資源を原料にした化学工業プロセスを、植物由来バイオマスを原料した微生物発酵のプロセスに置き換えて環境負荷を低減したい。車載用プラスチックに必要な高性能のポリ乳酸を得るには、原料のL-乳酸に高い光学純度(99.9%)が要求される。乳酸菌を用いても高い純度のL-乳酸が得られないので、トヨタ自動車と共同して乳酸発酵を行う酵母の開発を行った。回分発酵で乳酸生産を行う予定にしているが、生産コストを低減するために、連続発酵を行う新規プロセスを開発していきたい。このプロセスには、定常期に入った後も長時間、代謝活性を維持して「静止菌体発酵」するという今までにない形質を持つ酵母が必要とされるが、通常の酵母では増殖期から定常期へ移行する時に、様々な代謝活性が大幅に低下するため、「静止菌体発酵」の実現には困難が予想される。【平成18年度の実績】平成17年度に得られた実験結果より、Δtop1形質を誘導制御する必要が認められたため、実験計画(1)-2を中心に研究を進めた。(1)-2 平成17年度に得られたGAL1,GAL2,GAL4の相乗効果に加え、2μプラスミドを利用してGAL1プロモーター下流に結合した目的遺伝子(GFP遺伝子をレポーターとして利用)を導入した場合、さらにガラクトースへの応答性が高まることが明らかとなった。また、目的遺伝子にCre遺伝子を用いた場合、ゲノム上のloxP配列で挟まれた領域はガラクトース誘導後、6時間で80%近く切り出されることが判明した。これらの成果は特許として出願した。現在、さらに実験を進めている。これまでの結果をまとめた投稿論文を作成中。