藻類バイオ燃料実用化への挑戦～生産物の排出促進による大量生産の実現～

藻类生物燃料商业化的挑战 - 通过促进产品排放实现大规模生产 -

• 批准号: 17J08354
• 负责人: 加藤 明宏
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 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 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J08354/
• 关键词: バイオ燃料の生産性向上; RND型多剤排出ポンプの機能解析; 水-有機二層培養

本研究の目的は、バイオ燃料の細胞外高生産系を構築し、バイオ燃料の経済的・エネルギー的生産性を向上させることである。具体的には、原核光合成生物であるラン藻Synechococcus elongatus PCC 7942に遺伝子操作を施し、遊離脂肪酸（FFA）が細胞内で生産され、細胞外へと放出される系を利用する。これまでの研究から、S. elongatusのFFA生産株は、細胞内に過剰に蓄積したFFAによって深刻な生育不良を起こすことが明らかとなっている。そのため、FFAの生産性を向上させるためには、FFAの生産能力と排出能力のバランスを最適化し、FFAの細胞内への蓄積を防ぐ必要がある。先行研究により、有機溶媒を培地に重層した水-有機二相培養法によって、FFA生産株の生育不良が著しく改善されることが示されている。そこで、二層培養時におけるFFA生産株の細胞内外のFFA量の経時変化を調べた。細胞内のFFA量は、コントロールである単層培養と比べて15分の1にまで減少していた一方で、細胞外に放出されたFFA量は単層培養の3倍以上に増加していた。これらの結果は、二層培養によってFFAの受動拡散が効率的に促進されることを示すとともに、生産性を向上させるためにはFFAの生産能力の向上が必要であることを示唆している。FFAの生産能力が強化された場合、続いてFFAの排出能力を強化する必要がある。そこで、FFAの能動輸送を強化するために、内在性のRND型FFA排出ポンプの構成成分である外膜チャネルタンパク質を探索し、その機能解析を行った。すると、この外膜チャネルタンパク質は細胞外から細胞内へのFFAの流入も引き起こしうることが示唆された。この結果は、FFAの排出能力を強化する上で重要な情報となるだけでなく、ラン藻の外膜チャネルタンパク質の機能解析といった基礎研究にとっても重要な知見である。

In this study, the aim of this study is to investigate the biological properties of the extracellular high-growth cell line of the fuel plant, and the biological properties of the fuel plant. Specific phosphobiosynthetic organisms, such as Synechococcus elongatus PCC 7942, isolated fatty acids (FFA), intracellular biosynthesis, extracellular biosynthesis and utilization of fatty acids. The results of the study, elongatus, FFA, and intracellular screening showed that there was a significant increase in the incidence of profound reproductive malformations. The excretion capacity of FFA, and FFA is increased, the excretion capacity is optimized, and intracellular storage is necessary. In this paper, we first studied the use of organic solvent to cultivate the ground water, the organic two-phase culture method, and the fertility of FFA-born strains. During the incubation period, the growth of FFA was tested and the FFA was measured in vitro and in vitro. The amount of FFA in the cell is 3 times higher than that in the cell. The dose of FFA is 3 times higher than that of 15 points, 1 minute, 1 minute, 15 minutes, 1 minute, 15 minutes, 15 minutes, 1 minute, 15 minutes, 1 minute, 1 minute, 15 minutes, 1 minute, 15 minutes, 1 The results of the test, the promotion of the rate of active dispersion of FFA, the improvement of health, and the improvement of the ability of FFA to improve the ability to increase the level of health. The FFA production capacity reinforces the discharge capacity of the FFA and reinforces the necessary emissions. The data can be enhanced by FFA, the components of RND FFA can be extracted by the RND, and the components of the adventitia can be analyzed. The adventitia, the adventitia, the outer membrane, the extracellular membrane, the intracellular FFA, the inflow of the extracellular membrane, the extracellular membrane, the extracellular The results showed that FFA excretion ability enhanced the important information on the important information, the adventitia and the adventitia were able to analyze the important information in the basic research.

项目成果

Milking方式による藻類バイオ燃料生産の実現に向けた技術基盤の構築

搭建挤奶法实现藻类生物燃料生产技术平台

• 发表时间: 2017
• 作者: 加藤明宏;高谷信之;鵜瀬和秀;池田和貴;愛知真木子;前田真一;小俣達男
• 通讯作者: 小俣達男