バイオマス資源からのアジピン酸発酵生産技術の開発

生物质资源发酵生产己二酸技术开发

基本信息

  • 批准号:
    17J01951
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2017-04-26 至 2020-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ターゲットであるムコン酸(MA)の生産収率向上に向け、PMPE(Parallel Metabolic Pathway Engineering)と名付けた新たな代謝工学技術を開発した。PMPEは、2つの独立した代謝経路を“パラレル”に共存させ、それぞれの代謝系で異なる炭素源を利用する戦略である。PMPEの実現に向け、グルコースからTCAサイクルへの炭素供給を完全に遮断した。続いて、TCAサイクルへの炭素供給を補うために、Dahms経路を導入した。Dahms経路は、解糖系及びPP経路を経ることなくピルビン酸とグリオキシル酸を供給するキシロース異化経路である。この代謝改変によりグルコース由来の炭素をMA生産に利用し、キシロース由来の炭素をTCAサイクルで利用することで細胞増殖を行う、PMPE代謝系を設計した。PMPE代謝系を有する大腸菌代謝改変株(PMPE株)を構築し、最小培地で培養したところ、グルコース-キシロース混合糖を炭素源として増殖した。PMPE株にMA生産経路を導入し、グルコース-キシロース混合糖を炭素源として培養を行ったところ10 g/Lのグルコースから1.6 g/LのMAを産生し、対象株と比較して生産量が2.3倍、収率が2.6倍に向上した。また、メタボローム解析の結果、PMPE代謝系が設計通り機能していることが確認された。更に、培地の検討やpHの最適化を行ったところ、4.3 g/LのMAを生産し、消費グルコースに対するMA収率は0.31 g/gに達した。この収率はバッチ操作でのMA生産において世界最高値であり、PMPEが有効な戦略であることが示された。また、PMPEのMA以外の目的生産物への応用を検討した結果、L-チロシンや1,2-プロパンジオールの生産性を向上することに成功した。本成果はプレスリリースを始め新聞や海外メディアでも大きく取り上げられ、評価されている。
PMPE (Parallel Metabolic Pathway Engineering) is a new metabolic engineering technology. PMPE is responsible for the utilization of carbon sources in both independent metabolic pathways. PMPE's carbon supply is completely shut down. The carbon supply of TCA is supplemented by Dahms. Dahms circuit, sugar system and PP circuit, acid supply, dissimilation circuit Metabolic modification of carbon MA production and utilization of carbon MA production and utilization of carbon MA production PMPE metabolic system has been established, and the minimum culture conditions are established. PMPE plant MA production pathway introduced, mixed sugar, carbon source, culture, 10 g/L mixed sugar, 1.6 g/L MA production, compared to the plant production rate of 2.3 times, yield rate of 2.6 times PMPE Metabolite System Design and Function Confirmation In addition, the optimization of pH was carried out, and the MA production rate of 4.3 g/L and consumption rate of 0.31 g/g were achieved. The production rate is the highest in the world, and PMPE is the highest in the world. The results of the study on the use of products other than PMPE and the improvement of productivity in the production process The results of this study are as follows:

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
糖の使い分けによる高収率物質生産技術の開発
利用不同糖类的高产材料生产技术开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fujiwara Ryosuke;Noda Shuhei;Tanaka Tsutomu;Kondo Akihiko;藤原 良介
  • 通讯作者:
    藤原 良介
糖代謝経路が改変された微生物
具有修饰糖代谢途径的微生物
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
“Parallel Metabolic Pathway Engineering” of Escherichia coli for Shikimate Pathway Derivative Production from Glucose-Xylose Co-substrate
大肠杆菌“平行代谢途径工程”用于从葡萄糖-木糖共底物生产莽草酸途径衍生物
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fujiwara Ryosuke;Noda Shuhei;Tanaka Tsutomu;Kondo Akihiko
  • 通讯作者:
    Kondo Akihiko
High yield production of muconic acid from glucose by supplementing the carbon source from xylose for cell growth.
通过补充木糖的碳源以促进细胞生长,从葡萄糖中高产地生产粘康酸。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fujiwara Ryosuke;Noda Shuhei;Tanaka Tsutomu;Kondo Akihiko
  • 通讯作者:
    Kondo Akihiko
代謝デザイン大腸菌を利用したムコン酸発酵生産
使用代谢设计的大肠杆菌发酵生产粘康酸
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fujiwara Ryosuke;Noda Shuhei;Tanaka Tsutomu;Kondo Akihiko;藤原 良介;藤原良介
  • 通讯作者:
    藤原良介
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藤原 良介其他文献

大腸菌を用いたカフェ酸生産技術の開発
利用大肠杆菌生产咖啡酸技术的开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    寒河江 康介;野中 大輔;藤原 良介;田中 勉;近藤 昭彦
  • 通讯作者:
    近藤 昭彦
代謝経路の分断による 1,2-プロパンジオールの好気発酵生産技術の開発
破坏代谢途径好氧发酵生产1,2-丙二醇技术的开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    野中 大輔;藤原 良介;田中 勉;近藤 昭彦
  • 通讯作者:
    近藤 昭彦

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代謝のユニット化によるアセチルCoA誘導体高生産技術の開発
开发统一代谢乙酰辅酶A衍生物的高生产技术
  • 批准号:
    24K17572
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
複数の炭素源の同時利用を前提とした合理的代謝設計による高収率物質生産技術の開発
基于多种碳源同时利用的合理代谢设计开发高产材料生产技术
  • 批准号:
    21K14777
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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