バイオマスからの有用C3化合物生産のための基盤技術開発

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(1)1-プロパノール人工生合成酵素系の探索と最適化:設計した1-プロパノール人工生合成経路中、特に1,2-プロパンジオール(1,2-PD)へ至る各反応を触媒する酵素の検討を行い、1-プロパノール生産量を増加させることを目的とした。ジヒドロキシアセトンリン酸(DIIAP}から1,2-PDへの各変換反応を触媒する酵素をいくつか選抜し、各反応を触媒する酵素の最適な組み合わせを選ぶため、様々な組み合わせで大腸菌に導入した。各組換え体を用いて、グルコースから1,2-PDの生成が可能かどうかを調査するとともに、1,2-PDの生成量の比較を行ったところ、全ての組換え体において1,2-PDの生成が確認できた。そしてメチルグリオキサール合成酵素としてE.coli由来のMethylglyoxal synthaseを、アルデヒド還元酵素としてE.coIi由来2,5-diketo-D-gluconate reductase Bを、ヒドロキシアセトン(HA)還元酵素としてE.coli由来glycerol dehydrogenaseを用いた際に最も高い1,2-PD生成量を示した。それぞれの菌株における各反応の酵素活性を測定したところ、選抜した菌株は他の株と比較して、最も高いアルデヒド還元酵素活性を有している一方で、HA還元酵素活性は最も低いものであった。(2)1-プロパノール生産のための宿主菌株の代謝改変:宿主E.coliにおいて、予想される中間生成物分解系酵素遺伝子や乳酸生合成に関与する乳酸脱水素酵素遺伝子等の破壊を試みた。乳酸生成酵素遺伝子の破壊株等を取得した。