微生物による植物希少成分の発酵生産 – 石川県立大学研究シーズ集

植物希少成分は様々な生理活性を有しており、新規高機能品のシーズとして有効です。しかし、植物における含有量は低く、その多くは安価に製品化されていません。さまざまな生物種からの最適な生合成遺伝子を組み合わせることで、大腸菌内で効率的な植物希少成分の改変型生合成経路を構築する多段階遺伝子導入技術を確立しています。また、目的物質の生産効率を向上させるための遺伝子の発現バランスの最適化や、タンパク質過
剰発現耐性菌株の作出など、ユニークな要素技術を保有しています。これらの統合的な基盤技術により、20段階以上の生合成経路を細胞内に構築し、培養液1 リットル当たりグラムスケールで目的物質を実用的に発酵生産することが可能です。含有量の低さから利用の難しかった植物希少成分に対して、新規な利用法の開発が可能となります。機能性食品や化粧品開発にも利用可能であり、国民の健康増進への貢献が期待できます。

研究業績

Microbial production of novel sulphated alkaloids for drug discovery
Eitaro Matsumura, Akira Nakagawa, Yusuke Tomabechi, Shinichi Ikushiro, Toshiyuki Sakaki, Takane Katayama, Kenji Yamamoto, Hidehiko Kumagai, Fumihiko Sato, Hiromichi Minami
SCIENTIFIC REPORTS 8(1) 7980-7980 2018年，https://doi.org/10.1038/s41598-018-26306-7

Total biosynthesis of opiates by stepwise fermentation using engineered Escherichia coli
Akira Nakagawa, Eitaro Matsumura, Takashi Koyanagi, Takane Katayama, Noriaki Kawano, Kayo Yoshimatsu, Kenji Yamamoto, Hidehiko Kumagai, Fumihiko Sato, Hiromichi Minami
NATURE COMMUNICATIONS 7 10390-10390 2016 年，https://doi.org/10.1038/ncomms10390

A bacterial platform for fermentative production of plant alkaloids
Akira Nakagawa, Hiromichi Minami, Ju-Sung Kim, Takashi Koyanagi, Takane Katayama, Fumihiko Sato, Hidehiko Kumagai
NATURE COMMUNICATIONS 2(1) 326-326 2011 年，https://doi.org/10.1038/ncomms1327

提供できるシーズまたは支援できる技術分野

合成生物学による微生物での有用物質生産
LC-MS/MSを用いた微量成分の測定および分析

社会的成果または実用化された内容、商品、特許など

特許公開番号 WO2008153094A1　アルカロイド類の生産方法
特許公開番号 JP2009225669A　植物ベンジルイソキノリンアルカロイドの生産方法
特許出願番号 2019 116701116701　(R)-レチクリンの生産方法

産学・地域貢献に関する経験・実例および連携した企業業種

合成生物学を利用した産業用人工菌株の構築における統合的な基盤技術をもとにベンチャー企業を設立しました

マッチングしたい分野・業種

化学品、医薬品、化粧品、健康食品等のメーカー、又はそれらの原料を扱う化学商社等

研究キーワード

アルカロイド合成生物学大腸菌微生物発酵植物希少成分