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

基于对有毒产物发酵抑制的增强耐受性，开发香草醛过量生产菌株。

基本信息

批准号：
21K19100
负责人：
小暮高久
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Research Institute of Innovative Technology for the Earth
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19100/
关键词：
バニリンコリネ型細菌発酵生産香料毒性生産物生産物毒性

项目摘要

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。

The construction of high-resistant strains of は and コリネ-type bacteria in the previous year and the high resistance of バニリンEvaluation of the impact of らのバニリンへのののを通じて, バニリンpatience and する three important legacy した. The raw material of またバイオマスからのバニリン is produced by に关しては and コリネ-type bacteria and is derived from the aromatic カルボボン acid reduction enzyme residue伝子を Import することにより, フェルラ acid からバニリンThe production of acid を suke してバリンを is possible and であることを実 Certificate した. In that year, there are 3 types of special のバニリン that are highly resistant. It is important to increase the resistance of the の子の一つについて, the その壊によるfunctionally impaired が, and the バニリンresistant のみでなく, anti-tuberculosis drug, されるタンパク, synthetic anti-tuberculosis drug,カプレオマイシンに対するpatience をもたらすことを明らかにした.このことから、バニリンresistant をもたらすmolecule structureの一つは、リボソームが关わるturn訳訳 Function とrelated していることがshows instigation された.また, コリネ type bacteria におけるバニリン応respond メカニズムの解明をpurpose としてR NAseq analysis of the previous year's にcite and バニリン応answer 伝子をspecific するとともに, 発appears to change the dynamic analysis を通じて, bacteria cannot reproduce high concentration バニリンによってのstrongく発appears to induce される伝子グループがexistent することが明らかとなった. One side, a high-producing strain of コリネ-type bacteria によるバニリン produced by に关しては and プロトカテク acid Aromatics of the same origin and different origins produced by Yuanzhu Toshiba and Fukuroru Acid Co., Ltd. The カルボン acid reductase residue is introduced into the することにより, グルコースからバニリン前槆The body's main product is the strain that can be produced by the body strain.