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J-GLOBAL ID：202002258809718823   整理番号：20A2759477

ポリ(3-ヒドロキシアルカン酸)デポリメラーゼ遺伝子の破壊と3つのポリ(3-ヒドロキシブチラート)生合成遺伝子の過剰発現はRhodobacter sphaeroidesによる窒素リッチ培地からのポリ(3-ヒドロキシブチラート)生成を改善する【JST・京大機械翻訳】

Disruption of poly (3-hydroxyalkanoate) depolymerase gene and overexpression of three poly (3-hydroxybutyrate) biosynthetic genes improve poly (3-hydroxybutyrate) production from nitrogen rich medium by Rhodobacter sphaeroides

著者 (4件)： Kobayashi Jyumpei (Graduate School of Science, Technology and Innovation, Kobe University, Kobe, Japan) ,  Kondo Akihiko (Graduate School of Science, Technology and Innovation, Kobe University, Kobe, Japan) ,  Kondo Akihiko (Department of Chemical Science and Engineering, Graduate School of Engineering, Kobe University, Kobe, Japan) ,  Kondo Akihiko (RIKEN Center for Sustainable Resource Science, Yokohama, Japan)
資料名： Microbial Cell Factories (Web)  (Microbial Cell Factories (Web))
巻： 18  号： 1  ページ： 1-13  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7049A  ISSN： 1475-2859  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 種々の環境問題のため,ポリ(3-ヒドロキシブチラート)(PHB)のような生分解性高分子は近年多くの注目を集めている。紫非硫黄(PNS)細菌は,環境的に無害なPHB生産に有用な様々な魅力的な特性を有している。しかし,遺伝子工学を用いたPNS細菌によるPHBの生産は報告されていない。本研究は,高いPHB生産を有する遺伝子操作PNS菌株の最初の報告である。ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)デポリメラーゼ(phaZ)遺伝子破壊Rhodobacter sphaeroides HJ株を構築した。このR.sphaeroides HJΔphaZ(pLP-1.2)株は培養5日後の親HJ(pLP-1.2)株よりも約2.9倍高い体積PHB産生を示した。HJΔphaZ株は,KEGG GENESデータベースにおけるPHB生合成遺伝子として新たに発見され,注釈付けされたそれらを含む8つの遺伝子の各々を過剰発現する菌株を構築することにより,PHB産生のためにさらに改善された。これらの構築した菌株の中で,すべての遺伝子産物は,組換え株細胞で注釈された酵素活性を示し,HJΔphaZ(phaA3),HJΔphaZ(phaB2),およびHJΔphaZ(phaC1)は,親HJΔphaZ(pLP-1.2)株よりも約1.1-,および1.2倍高い体積PHB産生を示した。さらに,3つのphaA3,phaB2およびphaC1遺伝子を同時に過剰発現する菌株を構築した。このHJΔphaZ(phaA3/phaB2/phaC1)株は,窒素制限及び豊富条件下で増殖した親HJ(pLP-1.2)株よりも,それぞれ1.7~3.9倍高い体積PHB生産(硫酸アンモニウム無し,1.88±0.08g/l及び100mM硫酸アンモニウム;0.99±0.05g/l)を示した。本研究では,R.sphaeroides 2.4.1のゲノムにおけるPHB生合成に関与する8つの異なる遺伝子を同定し,それらの過剰発現がR.sphaeroides HJ株におけるPHB蓄積を増加させることを明らかにした。さらに,特に窒素に富む条件下で,高PHB蓄積に対するphaZ破壊の有効性を実証した。さらに,PNS細菌はポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)(PHA)生合成に関与するいくつかの未同定遺伝子を持つかもしれないことを示した。著者らの知見は,PNS細菌を用いた環境的に無害なPHA生産技術のさらなる改善につながる。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： データベース ,  *窒素 ,  細菌 ,  *生合成 ,  硫酸アンモニウム ,  *遺伝子 ,  酵素活性度 ,  *ヒドロラーゼ ,  *Rhodobacter sphaeroides ,  *Rhodobacter ,  生分解性高分子 ,  *P3HB
準シソーラス用語： *過剰発現 ,  *生合成遺伝子 ,  遺伝子工学 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： Rhodobacter sphaeroides ,  ポリ(3-ヒドロキシアルカン酸) ,  ポリ(3-ヒドロキシブチラート) ,  アセチルCoAアセチルトランスフェラーゼ ,  アセトアセチルCoAレダクターゼ ,  ポリ(3-ヒドロキシアルカン酸)ポリメラーゼ ,  ポリ(3-ヒドロキシアルカン酸)デポリメラーゼ

分類 (2件)： 遺伝子操作  (EC02050B) ,  微生物代謝産物の生産  (FK03020A)

引用文献 (35件)：

• Mater Sci Eng C; Poly(3-hydroxyalkanoate)s: diversification and biomedical applications: a state of the art review; DB Hazer, E Kılıçay, B Hazer; 32; 2012; 637-647; 10.1016/j.msec.2012.01.021; citation_id=CR1
• Microb Cell Fact; Metabolic engineering of Escherichia coli for poly(3-hydroxybutyrate) production via threonine bypass; Z Lin, Y Zhang, Q Yuan, Q Liu, Y Li, Z Wang, H Ma, T Chen, X Zhao; 14; 2015; 185; 10.1186/s12934-015-0369-3; citation_id=CR2
• Biotechnol Bioeng; High cell density cultivation of Pseudomonas oleovorans: growth and production of poly (3-hydroxyalkanoates) in two-liquid phase batch and fed-batch systems; H Preusting, R Houten, A Hoefs, EK Langenberghe, O Favre-Bulle, B Witholt; 41; 1993; 550-556; 10.1002/bit.260410507; citation_id=CR3
• Microbiol Res; Production of PHB by a Bacillus megaterium strain using sugarcane molasses and corn steep liquor as sole carbon and nitrogen sources; MK Gouda, AE Swellam, SH Omar; 156; 2001; 201-207; 10.1078/0944-5013-00104; citation_id=CR4
• Appl Environ Microbiol; Synthesis of polyhydroxyalkanoate in the peroxisome of Saccharomyces cerevisiae by using intermediates of fatty acid beta-oxidation; Y Poirier, N Erard, JM Petétot; 67; 2001; 5254-5260; 10.1128/AEM.67.11.5254-5260.2001; citation_id=CR5

タイトルに関連する用語 (10件)： ヒドロキシアルカン酸 ,  デポリメラーゼ ,  遺伝子 ,  破壊 ,  3-ヒドロキシブチラート ,  生合成遺伝子 ,  過剰発現 ,  Rhodobacter ,  窒素 ,  培地