早稲田大学 理工学術院総合研究所 Research Institute for Science and Engineering

微生物機能高度活用プロジェクト(3期目)

微生物機能高度活用プロジェクト(3期目)
Advanced Utilization Project for Microbial Technology(3)

  • 研究番号:17P03
  • 研究部門:バイオ系
  • Research Section:Biological Research Section
  • 研究種別:プロジェクト研究
  • 研究期間:2017/04/01~2020/03/31

代表研究者

代表研究者

木野 邦器 教授
KINO Kuniki Professor

先進理工学部 応用化学科

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年次報告

研究概要

本研究では、微生物や酵素を高度に利用した有用物質生産プロセスの開発を検討する。微生物や酵素による反応は、常温常圧条件下で進行可能であり、高い位置・立体選択性が発揮される。そこで、これらを活用したペプチド化合物、ヒドロキシ化合物の合成プロセスやバイオマスからの汎用化成品合成プロセスの開発を目的とする。

ペプチド合成に関して申請者は、新規なペプチド合成酵素(LAL)やポリアミノ酸合成酵素を発見し、工業的生産プロセスを確立している。最近、申請者らは数種のLALの立体構造を解き、構造情報に基づく酵素の機能改変を行い、塩味増強ペプチドの効率的合成に成功している。3期目は、LALの基質認識機構の解明、ならびにLALの探索や創製を継続して実施する。

ヒドロキシ化合物としては、医薬用途が中心となるヒドロキシアミノ酸と、液晶素子など機能性分子となるヒドロキシ芳香族カルボン酸の合成を検討する。1,2期目からの継続的な検討により,有用水酸化酵素を順調に見いだしており、3期目はこれらの酵素活性を効率的に物質生産に活用するため、組換え微生物の造成ならびに工業的生産プロセスの開発を行う。

バイオマス、特にリグニン由来の化成品としては、自然界からの微生物スクリーニングにより画期的な炭酸固定酵素生産菌を取得し、当該酵素を利用した医薬品や香粧品原料としての有用芳香族カルボン酸の合成を計画している。バイオテクノロジーによる芳香族カルボン酸合成は、副次的効果として二酸化炭素の回収も期待できるため、低炭素化社会の実現にも大きく貢献できる。2期目の研究によりユニークな酵素生産菌の取得に成功しており、今後の展開が期待できる。本研究を通じて、バイオを基盤としたファインケミカルからコモディティケミカルまで、実用的な有用化合物の生産プロセスを確立する。

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