Development of vanillin overproducer strains based on enhanced tolerance toward fermentation inhibition by the toxic product.

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前年度は、コリネ型細菌における各バニリン高耐性化関連遺伝子の遺伝子破壊株の構築と、それらのバニリン耐性への影響評価を通じて、バニリン耐性に関与する3種の重要遺伝子を特定した。またバイオマス原料からのバニリン生産に関しては、コリネ型細菌に異種由来の芳香族カルボン酸還元酵素遺伝子を導入することにより、フェルラ酸からバニリン酸を介してバニリンを生産可能であることを実証した。当該年度は、特定した3種のバニリン高耐性化重要遺伝子の一つについて、その破壊による機能欠損が、バニリン耐性のみでなく、抗結核薬として使用されるタンパク質合成阻害薬であるカプレオマイシンに対する耐性をもたらすことを明らかにした。このことから、バニリン耐性化をもたらす分子機構の一つは、リボソームが関わる翻訳機能と関連していることが示唆された。また、コリネ型細菌におけるバニリン応答メカニズムの解明を目的としてRNAseq解析を前年度に引き続き実施し、バニリン応答遺伝子を特定するとともに、発現変動解析を通じて、菌が生育不可能な高濃度バニリンによってのみ強く発現誘導される遺伝子グループが存在することが明らかとなった。一方、コリネ型細菌によるバニリン生産に関しては、プロトカテク酸高生産株を元株として、フェルラ酸からのバニリン生産に用いたものと同一の異種由来芳香族カルボン酸還元酵素遺伝子を導入することにより、グルコースからバニリン前駆体であるプロトカテクアルデヒドを主要生産物として生産可能な菌株を構築した。