Laboratory of Microbial Metabolic Engineering
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  • 政井研ニュース
    2023/01/24
    Sphingobium sp. SYK-6株が有するβ-1型二量体の脱ホルミル化酵素(LdpA)について遺伝子及び酵素機能並びに立体構造解析に基づき触媒メカニズムを明らかにしました。本酵素は、約30年前にその存在が示されたものの実体が不明であった酵素であり、ついに解明に至りました。LdpAは、補酵素非依存的にerythro型のβ-1型二量体を変換します。本研究は、米国再生可能エネルギー研究所等との共同研究により実施されました。本成果は、Proc Natl Acad Sci USA(PNAS)誌に掲載されました。




    2023/01/20
    修士課程の中間審査会がオンラインにて開催されました。政井・上村研究室からは修士1年の大川、鈴木、廣谷、藤田が発表しました。修士課程の折り返し地点、就職活動が本格化する前にこれまでの研究成果をまとめる良い機会となりました!

    2022/10/21
    3年生の歓迎会、4年生の実務訓練壮行会、研究生・宮本さんの追いコンを開催しました。
    3年生には「ようこそ!これから一緒に研究に取り組んでいきましょう!」、4年生には「実務訓練がんばって!2月に待ってます!」、宮本さんには「1年半ありがとうございました!ビール作りがんばってください!」

    2022/10/6
    研究室に学部3年生4名(赤木、斉藤、船橋、吉田)が新しいメンバーとして加わりました。新しい体制でますます活発に研究を進めてまいります!

    2022/08/26
    フェニルクマラン型(β-5)のリグニン由来化合物の代謝系に関する総説がLignin誌に掲載されました。本総説は、Sphingobium sp. SYK-6株をはじめとするバクテリアの代謝システムについてまとめたものです。フェニルクマラン型二量体は側鎖の酸化と脱炭酸を経てスチルベン型化合物に変換された後、芳香族間二重結合の開裂を受けて代謝されます。


    2022/08/08
    アセトバニロンの分解酵素遺伝子群を初めて明らかにした論文がApplied and Environmental Microbiology誌に掲載されました。アセトバニロンは、植物バイオマスの化学分解物に主要に含まれることから、本化合物を有用物質に変換することが期待されています。本論文では、Sphingobium sp. SYK-6株から分解酵素遺伝子を単離・機能解明し、得られた遺伝子を用いてアセトバニロンからポリマー原料化合物のムコン酸を生産できる微生物株を作出しました。


    2022/08/06
    本学のオープンキャンパスで公開研究室イベントを開催しました!「研究紹介・微生物講義・微生物実験体験」を実施し、たくさんの方々に来て頂き大盛況となりました。


    2022/07/16
    新潟薬科大学にて開催された第62回新潟生化学懇話会に参加し、M1の大川、鈴木、廣谷、B4の水出がポスターにて研究発表を行いました。
    大川が、Pseudomonas sp. NGC7株の遺伝子発現制御に関する内容でポスター奨励賞を受賞しました!!


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    ↑Link先にイベント写真を載せてあります↑
    Sphingobium sp. SYK-6のリグニン代謝系遺伝子群の解明
     樹木の細胞壁成分の約15-30%を占めるリグニンは、地球上で最も豊富に存在する芳香族資源ですが、構造が非常に複雑であり未だに有効な利用法がありません。現在、脱炭素社会の形成に向けて、莫大な量のリグニンを石油の代わりの資源として利用することが期待されています。私たちは、リグニン分解バクテリアの代謝能力を活用し、リグニンからプラスチック・ポリマー原料を生産する技術等の開発に取り組んでいます。
     私たちが解析を進めているバクテリアSphingobium sp. SYK-6株は、リグニンに由来する様々な二量体および単量体の芳香族化合物を分解できる特殊な能力をもちます。SYK-6株のリグニン代謝経路、細胞内への基質輸送、分解酵素・遺伝子、遺伝子発現制御といった代謝システムを解明し、バクテリアによるリグニン由来芳香族化合物代謝の全貌を明らかにしたいと考えています。また、得られた知見を基にリグニンを有用物質に変換するバイオプロセスの構築を進めています。さらに、リグニン系化合物の分解酵素を活用し、加工性に優れバイオ燃料を効率よく生産できる改変リグニンを持つ植物を創出することにも取り組んでいます。
    LigAB 3D microarray genome

    リグニンからの有用物質生産
     森林総合研究所との共同研究により、SYK-6株によるリグニン由来化合物の代謝過程で生じる2-ピロン-4,6-ジカルボン酸 (PDC)が、優れた生分解性・高機能性有機材料の原料化合物となることが見いだされました。これまでにPDCの2つのカルボキシル基を利用して、PDCを骨格とした新規のポリアミド、ポリウレタン、ポリエステルが合成されています。現在、PDCを経由したリグニンの有効利用法を確立するために、SYK-6株などが有するリグニン代謝系遺伝子を利用したPDC生産バイオリアクターの開発を進めています。
     また、弘前大学との共同研究で、Pseudomonas sp. NGC7株を宿主としたリグニン由来化合物からのcis,cis-ムコン酸等の発酵生産システムの開発を進めています。cis,cis-ムコン酸は、ナイロンの原料となるアジピン酸やPETボトルに使われるテレフタル酸といった多様な化学工業原料に化学変換可能な基幹化合物です。

    2-pyron-4,6-dicarboxylic acid生産

    微生物代謝を活用したリグニンからのポリマー原料生産

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