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東京大学 生物生産工学研究センター 微生物膜輸送工学寄付研究部門サイト

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社会の持続可能性をさらに高めるために、再生可能資源からの有用物質生産に対する期待がますます高まっています。最近のシステム代謝工学、合成生物学、生合成研究などの飛躍的発展によって微生物細胞内に目的化合物を大量に蓄積させることが可能になってきていますが、そのようにして細胞内に蓄積された目的化合物が細胞膜を超えて細胞外に効率よく輸送されるとは限らず、しばしば微生物発酵技術のボトルネックとなっています。私たちは、グルタミン酸の工業生産に利用されているCorynebacterium glutamicumのNCgl1221遺伝子産物が膜張力で活性化されるメカノセンシティブチャネル(Msc)であること、このMscがグルタミン酸排出を直接担うこと、基質寛容性があること、その輸送にはATP等は不要であることなどを明らかにしてきました。これらは、長年のグルタミン酸排出機構の議論に一定の決着をつけたばかりでなく、エネルギー依存性についての定説を覆すものです。さらにこのMscが、生理的膜電位の下では、他のMscとは異なるグルタミン酸生産に有利な特性を持つこと明らかにしました。微生物発酵技術のボトルネック解消に向けて、膜輸送タンパク質のさらなる解析と共に膜輸送タンパク質のデザインを目指した研究も進めています。

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