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グルタミン酸生産菌の代謝工学の新展開：オキサロ酢酸過剰生産型代謝への改変

谷氨酸产生菌代谢工程新进展：草酰乙酸过量生产型代谢的修饰

基本信息

批准号：
23580096
负责人：
和田大
金额：
$ 3.41万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23580096/
关键词：
コリネ型細菌オキサロ酢酸代謝工学

项目摘要

最終年度は事業廃止のため実施せず。研究期間全体を通じて実施した研究の成果【目的】ピルビン酸キナーゼ(PYK)は、ホスホエノールピルビン酸(PEP)からピルビン酸への変換を触媒する。これまでの研究でPYK欠失株では過剰なPEPの蓄積を避けるために、PEPからオキサロ酢酸生成方向へと代謝が傾くことを報告した。一方てで、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPCx)は、ホスホエノールピルビン酸からオキサロ酢酸へのアナプレロテイック反応を触媒している。そこで本研究では、PEPCxのアスパラギン酸によるフィードバック阻害の解除がアミノ酸生産に与える影響を解析した。【方法】C. glutamicum ATCC13032およびPYK欠失株に、PEPCxのフィードバック阻害を解除する変異を導入した。得られた株を、ビオチン量を制限したグルタミン酸発酵条件下で培養し、その発酵特性について解析を行った。また、各株の細胞抽出液をアナプレロテイック経路およびTCAサイクル関連酵素の活性測定に供した。【結果】PEPCx変異株およびPEPCx変異かつPYK欠失二重変異株において、親株よりも最大生育量の減少が見られた。しかし、糖消費速度(OD660当たり)に有意な差はみられなかった。一方でグルタミン酸およひアスパラギン酸濃度は、両株において有意な上昇が認められた。以上の表現型および酵素活性測定の結果から、PEPCxのアスパラギン酸によるフィードバック阻害の解除は、PYK欠失と同様に、PEPの代謝をオキサロ酢酸生成方向に傾かせることが示唆された。また、二重変異株では更なるグルタミン酸生産量の増大が観察されたことから、グルタミン酸生産においてはオキサロ酢酸の供給量が重要な因子であることが改めて示唆された。

The final year is the end of the career. The results of the study were achieved during the whole period of study.[Objective] The results of the study showed that: (1) the amount of PYK was higher than that of PEP;(2) the amount of PYK was higher than that of PEP;(3) the amount of PYK was higher than that of PEP;(4) the amount of PYK was lower than that of PYK;(5) the amount of PYK was lower than that of PYK;(6) the amount of PYK was lower than that of PYK;(7) the amount of PYK was lower than that of PYK;(8) the amount of PYK was lower than that of PYK;(9) the amount of PYK was lower than that of PYK;(8) the amount of PYK was lower than that of PYK;(9) the amount of PYK was lower than that of PYK was lower than that of PYK. This study reports on the accumulation of PEP and the direction of PEP production. A party, such as a party, a party In this study, the effects of PEPCx on acid production were analyzed. [Method] C. Glutamicum ATCC13032 and Pyk were introduced into the plant, and PEPCx was removed from the plant. The growth and fermentation characteristics of the plant were analyzed under the condition of limited growth and fermentation. The cell extracts from each strain were used to determine the activity of TCA related enzymes. [Results] PEPCx heterosis and PEPCx heterosis decreased the maximum fertility of PYK due to loss of heterosis and parental heterosis. The sugar consumption rate (OD660) is intentionally different. The acid concentration in one side of the plant is intentionally increased. The results of the above phenotypic and enzyme activity measurements show that PEPCx is free from acetic acid, PYK is free from acetic acid, and PEP is metabolized in the direction of acetic acid production. The increase of acid production in different plants was observed as an important factor in the supply of acid.