コリネ型細菌のエネルギー代謝変異株における生理的特徴の解析とその応用

棒状杆菌能量代谢突变株生理特性分析及其应用

• 批准号: 10J01425
• 负责人: 澤田 和典
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01425/
• 关键词: 代謝工学; Corynebacterium glutamicum; ピルビン酸キナーゼ; 中枢代謝; 解糖系; アナプレロティック経路; アミノ酸発酵; バイオプロセス; バイオプラスチック

前年度においてCorynebacterium glutamicumのピルビン酸キナーゼ(PYK)欠失株が持つ生理特性について調べるため、2Lジャーファーメンターを用い、生育に適した培地条件で培養を行ったところ欠失株において菌体形成効率の上昇が観察された。この現象を詳細に調べていく過程で、PYK欠失株において菌体あたりの酸素消費速度が低下していることが見いだされた。そこでTCAサイクル中にあってNADHの再酸化を行っているリンゴ酸-キノン酸化還元酵素(MQO)の活性について調べたところ有意に低下していることが示唆された。このことからC. glutamicumにおける呼吸活性とMQOの酵素活性との間に正の相関があることが予想された。この結果は再現性よく示すことができたため、C. glutamicumのもつ生理特性であると考えられた。これまでMQOと呼吸活性との間に相関があることを示した例はなく、非常に興味深い知見といえる。前年度までにC. glutamicumのPYK欠失株、およびPYK欠失クエン酸シンターゼ(CS)活性低下二重変異株では野生株と比べてアスパラギン酸の生成量が増大するという現象を見いだしている。これを踏まえ、これらの株をアスパラギン酸を前駆体とするアミノ酸であるリジン生産に応用を試みた。リジン生産株の構築は、アスパラギン酸キナーゼのフィードバック阻害を解除する変異を導入することで実現できる。この方法は一般に広く用いられており、野生株とPYK欠失株、およびPYK欠失CS活性低下二重変異株にこの変異を導入した。これらの株のリジン生産量を評価するため、培養条件などの検討を行った。応用に向けたリジン生産についてはさらに実験を重ねる必要がある。

Previous year にお にお てCorynebacterium Glutamicum の ピ ル ビ ン acid キ ナ ー ゼ (PYK) lost owe strains が hold つ physiological characteristics に つ い て adjustable べ る た め, 2 l ジ ャ ー フ ァ ー メ ン タ ー を い, fertility に optimum し た petty で conditions of line を っ た と こ ろ owe lost strains に お い て bacteria to form working rate rising の が 観 examine さ れ た. こ の phenomenon を detailed に adjustable べ て い で く process, PYK owe lost に お い て bacteria あ た り の acid grain consumption of low speed が し て い る こ と が see い だ さ れ た. In そ こ で TCA サ イ ク ル に あ っ て NADH の to acidification を line っ て い る リ ン ゴ acid - キ ノ ン acidification and yuan enzyme activity (MQO) の に つ い て adjustable べ た と こ ろ deliberately low に し て い る こ と が in stopping さ れ た. こ の こ と か ら c. glutamicum に お け る respiratory activity と MQO の enzyme activity と に between の is の phase masato が あ る こ と が to think さ れ た. こ の results は reproducibility よ く shown す こ と が で き た た め, c. glutamicum の も つ physiological characteristics で あ る と exam え ら れ た. こ れ ま で MQO と respiratory activity と の に phase between masato が あ る こ と を shown し た example は な く, very deep に tumblers い knowledge と い え る. Before the annual ま で に c. glutamicum の PYK owe strains, お よ び PYK owe lost ク エ ン acid シ ン タ ー ゼ (CS) active low double - different strains で は wild strains と than べ て ア ス パ ラ ギ ン acid の generation が raised large す る と い う phenomenon を see い だ し て い る. Tread こ れ を ま え, こ れ ら の strains を ア ス パ ラ ギ ン acid を 駆 body before と す る ア ミ ノ acid で あ る リ ジ ン production に try を 応 み た. リ ジ ン production plant の build は, ア ス パ ラ ギ ン acid キ ナ ー ゼ の フ ィ ー ド バ ッ ク resistance against を remove す る - different を import す る こ と で be presently で き る. こ の way は general に hiroo く with い ら れ て お り, wild strains と PYK owe strains, お よ び PYK owe lost CS low activity of double - different strains に こ の - different を import し た. The production volume of the <s:1> れら <s:1> plant is リジ, the production volume is を, the evaluation of 価するため, the cultivation conditions are な な, and the 検 discussion on を is った. 応 with に to け た リ ジ ン production に つ い て は さ ら に be 験 を heavy ね る necessary が あ る.

项目成果

Metabolic changes in a pyruvate kinase gene deletion mutant of Corynebacterium glutamicum ATCC 13032.

• DOI: 10.1016/j.ymben.2010.01.004
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: Metabolic engineering
• 影响因子: 8.4
• 作者: Kazunori Sawada;S. Zen-in;M. Wada;A. Yokota

Metabolic Engineering for Oxaloacetate Accumulation through Pyruvate kinase deletion in Corynebacterium glutamicum

通过谷氨酸棒杆菌中丙酮酸激酶缺失进行草酰乙酸积累的代谢工程

• 发表时间: 2012
• 作者: Kazunori Sawada;Masaru Wada;Takuya Hagiwara;Atsushi Yokota
• 通讯作者: Atsushi Yokota

Metabolic changes in a pyruvate kinase-deleted mutant of Corynebacterium glutamicum ATCC 13032

谷氨酸棒杆菌 ATCC 13032 丙酮酸激酶缺失突变体的代谢变化

• 发表时间: 2010
• 作者: Kazunori Sawada;Masaru Wada;Atsushi Yokota
• 通讯作者: Atsushi Yokota