微生物および生化学技術ジャーナル

概要

Comamonas sp. EB172由来のPHA生合成遺伝子を発現する組換え大腸菌JM109によるポリヒドロキシアルカン酸の合成

リアン・ギット・イー、タバスム・ムムターズ、ミトラ・モハマディ、ライ・イー・パン、安藤義人、アブドゥル・ラヒム・ラハ、クマール・スデーシュ、ヒダヤ・アリフィン、モフド・アリ・ハッサン、モフド・ラファイン・ザカリア

耐酸性微生物である Comamonas sp. EB172 のポリヒドロキシアルカン酸 (PHA) 生合成遺伝子 (phaCABco) を保持する組み換え大腸菌 JM109 を用いて、さまざまな炭素源から PHA を生産する方法について検討しました。この研究では、組み換え大腸菌JM109が、ポリ (3-ヒドロキシ酪酸) P(3HB) およびポリ (3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシバレレート) P(3HB-co-3HV) コポリマーの両方の生合成に、糖ベースと酸ベースの両方の炭素源を利用できる可能性があることが実証されました。振とうフラスコ実験では、この菌株は混合有機酸から P (3HB-co-3HV) コポリマーを生産することができ、混合酸と比較してグルコースを使用した場合の方が生産性が高かったです。しかし、使用した炭素源に関係なく、PHA の蓄積は同じであることがわかりました。培地への窒素補給は細胞乾燥重量を改善することがわかったが、共重合体生成における 3HV 形成に悪影響を及ぼす。最大の 3HV モノマー (3 mol%) は、炭素源として混合酸を使用した場合、C/N 42.1 で得られた。2L バイオリアクターでは、基質利用係数に基づく生産性と収率は、20 g/L グルコースと 0.5 g/L 硫酸アンモニウムを使用した場合、C/N が約 75 のときに、それぞれ 0.16 g PHA/(Lh) と 0.41 g PHA/g 基質であることが判明した。組み換え株によって生成されたポリマーの分子量は、8.5 x 105 ～ 1.4 x 106 Da の範囲であった。全体として、組み換えE. coli JM109 はグルコースと混合酸の両方を利用できるため、再生可能バイオマスを使用する機会を含め、発酵の基質選択が広がった。