遺伝子組換え乳酸生産酵母の代謝フラックス解析

转基因产乳酸酵母的代谢通量分析

• 批准号: 18760600
• 负责人: 長森 英二
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Toyota Central R&D Lab., Inc.
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760600/
• 关键词: メタボローム; 微生物; 情報工学; 発酵; 酵母; 乳酸; 遺伝子組換え; 代謝フラックス解析; 代謝工学; カーボンニュートラル

本研究では,豊田中央研究所において作製された数種類の遺伝子組換え乳酸生産酵母(Saccharomyces serevisiae)の代謝フラックス解析を行った。具体的には,乳酸以外の発酵副生成物を低減し,乳酸収率を高めることを目的に作製されたPDC(ピルビン酸デカルボキシラーゼ)1/5遺伝子破壊株(Ishida, et. Al.,Biosci.Biotechnol.Biochem.,70,p1148-1153(2006)),LDH(ラクテートデヒドロゲナーゼ)多コピー発現株(Saitoh, et. Al.,Applied and Environmental Microbiology,71,2789-2792(2005).)などの解析をおこなった。これら解析の対象とした組換え酵母は,乳酸発酵が高収率になるにつれ顕著な生育阻害が観察されている。これらの株を好気条件および微好気条件で培養し代謝フラックス解析を実施した結果,増殖速度遅延は一部の代謝経路の滞りによる代謝中間体の供給不足や細胞内のレドックスバランスの不均衡によるものであることが示唆された。今後はこのフラックス解析の結果を裏付ける細胞の形質変化や遺伝子発現変化を定量的に示すことで,より詳細な生育遅延の原因究明とこれを改善した株の作製を進める。エタノールを生産せず増殖速度も低下しない酵母を作製できれば,産業利用に極めて有用なプラットフォームとなり得る。

In this study, the metabolic analysis of lactic acid producing yeast (Saccharomyces serevisiae) was carried out by Toda Central Research Institute. Specifically, fermentation byproducts other than lactic acid are reduced, lactic acid yield is increased, and the target is to control PDC 1/5 of the original strain (Ishida, et. Al., Biosci.Biotechnol.Biochem., 70,p1148-1153(2006)),LDH(<$$>$>), multi-channel development strain (Saitoh, et. Al., Applied and Environmental Microbiology,71,2789-2792(2005).) The analysis of the problem is very simple. This analysis of the opposite image, the group of yeast, lactic acid fermentation to high production rate, the detection of fertility resistance As a result, the growth rate was delayed due to the lack of supply of metabolic intermediates and the imbalance of intracellular metabolism. In the future, the results of this analysis will be analyzed, and the qualitative changes of cells and the changes of gene expression will be quantitatively demonstrated, and the causes of fertility delay will be studied in detail, and the plant production system will be improved. The production speed of yeast is low, and the industrial utilization is very useful.