細胞外に有用物資を分泌する炭酸固定微生物を育種するための細胞融合技術の開発

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本研究は、化学合成独立栄養細菌において菌体外に有用物質を分泌する変異株の育種とその安定した培養条件の検討、また変異株取得を可能にする遺伝子操作技術について開発・検討を試みるものである。昨年度までの研究において、水素酸化細菌Alcaligenes eutrophus形質転換株を電気パルス遺伝子導入法により取得し、さらに融合株の独立栄養的増殖能の欠落は浸透圧による影響が顕著であることを見いだした。また、従属栄養条件下でpH-dependent subsutate feeding法による流加培養を行い、本菌株の高密度培養を可能とした。昨年度までに、目的とする細胞融合体を取得することには成功したので、本年度は本研究の目的である独立栄養条件下における有用物質の分泌に関するさらなる検討を行った。独立栄養的増殖能を維持するためには培養を高浸透圧条件にする必要があるため、さらに非資化性の浸透圧調整剤の検討を行ったところ、グリセロールよりもソルビトールを添加することにより独立栄養増殖能が上昇することが分かった。また、ソルビトールを添加した独立栄養条件下における本変異株の培養では培地中に酸性物質の分泌が観察された。これは、菌体内蓄積物であるpoly-3-hydroxubutyrate(PHB)の前駆体である3-hydroxybutyrate(HB)やHBの前駆体である酢酸などの有機酸である可能性が高いと考えられた。本菌株を用いることにより、独立栄養条件下において有機酸類の分泌生産が可能であることが示唆された。