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細胞壁構成成分を連続的に産生するプロトプラストの培養方法および培養システム 新技術説明会

国内特許コード P09S000359
掲載日 2010年3月5日
出願番号 特願2006-548997
登録番号 特許第4982749号
出願日 平成17年12月20日(2005.12.20)
登録日 平成24年5月11日(2012.5.11)
国際出願番号 JP2005023355
国際公開番号 WO2006068132
国際出願日 平成17年12月20日(2005.12.20)
国際公開日 平成18年6月29日(2006.6.29)
優先権データ
  • 特願2004-367261 (2004.12.20) JP
発明者
  • 田中 秀夫
  • 青柳 秀紀
出願人
  • 国立大学法人 筑波大学
発明の名称 細胞壁構成成分を連続的に産生するプロトプラストの培養方法および培養システム 新技術説明会
発明の概要

【課題】マイルドな培養条件の下でのプロトプラストの連続培養を実現し、細胞壁構成成分の連続生産を可能とする技術を提供すること。
【解決手段】プロトプラストを液体培養して細胞壁成分を培養液中に拡散させることにより、該プロトプラストの状態を維持しながら培養液中へ細胞壁構成成分を連続生産させる。例えば、培養液を適度に動かすなどして、細胞壁再生を抑制しながらプロトプラストPを液体培養し、該プロトプラストPから培養液1中へ細胞壁構成成分Wを連続産生させるプロトプラスト連続培養方法、並びにプロトプラスト連続培養システムを提供する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


プロトプラスト(Protoplast)は、細菌、菌類、カビ、藻類、植物細胞などの細胞壁を、等張溶液中で酵素処理(例えば、リゾチーム処理)することによって細胞壁を除去することで得られる原形質体である。このプロトプラストは、細胞膜と細胞質成分のみからなり、適当な浸透圧条件下では、細胞と同様の活性を維持するので、これまで、細胞融合や遺伝子導入の素材として用いられてきた。



また、このプロトプラストは、物質移動の悪いゲルなどに包埋して培養すると、細胞壁構成成分を産生し、プロトプラスト表層に細胞壁構成成分が蓄積、沈着することによって、細胞壁の再生が完了して細胞に戻り、増殖を開始するという性質を有する。



現在、前記細胞壁構成成分には医薬品や食品に適用できる有用成分(例えば、β-Dグルカンなどの多糖体)が含まれていることが明らかになってきているため、該細胞壁構成成分を効率的かつ大量に産生させるための技術が関連産業界から望まれている。



ここで、特許文献1には、酵母の細胞壁を除去して得られるプロトプラストを培養液中で培養し、該培養液中に細胞表層物質を産生させる技術、特に、プロトプラストを包括法によって固定化し、これにより得られた固定化プロトプラストを、細胞壁合成阻害剤(抗真菌剤・アクレアシンA)を添加した培養液で培養し、前記細胞表層物質を連続的に培養液中に産出させる技術が開示されている。この技術は、本来的に細胞壁構成成分を産生させるのではなく、細胞壁や細胞壁と細胞膜の間に存在する酵素タンパク群からなる細胞表層物質を産生させることを目的としている。このため、この発明では、細胞壁合成阻害剤を用いて、強制的に細胞壁構成成分を産生させないシステムが採用されている。



特許文献2には、細胞膜を疎水化された多糖で被覆することによって、カルシウムの流入に対する耐性などを有する安定なプロトプラストを提供する技術が開示されている。

【特許文献1】特開平8-103271号公報。

【特許文献2】特開平8-56654号公報。

産業上の利用分野


本発明は、細胞壁構成成分を連続産生するプロトプラストの培養技術に関する。より詳しくは、プロトプラストの細胞壁再生を抑制しながら、細胞壁構成成分を連続的に産生させる培養方法および培養システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 プロトプラストの液体培養の際、細胞壁合成阻害剤を用いることなく、プロトプラストが破壊されず、かつ該プロトプラスト表層への細胞壁構成成分の沈着を防止できる範囲で培養液を動かすことにより、該プロトプラストの状態を維持しながら培養液中へ細胞壁構成成分を連続産生させるプロトプラスト培養方法。
【請求項2】 前記プロトプラストを包膜又は固定化することを特徴とする請求項1記載のプロトプラスト培養方法。
【請求項3】 前記包膜又は固定化に用いる材料は、培養液を透過し、かつ前記細胞壁構成成分を透過しない性質の材料であって、該包膜あるいは固定化素材内に存在する培養液中へ前記細胞壁構成成分を連続的に産生させることを特徴とする請求項2記載のプロトプラスト培養方法。
【請求項4】 前記包膜又は固定化に用いる材料は、前記細胞壁構成成分を透過する性質の材料であって、該包膜あるいは固定化素材外に存在する培養液中へ前記細胞壁構成成分を連続的に産生させることを特徴とする請求項2記載のプロトプラスト培養方法。
【請求項5】 前記プロトプラストは、細菌、酵母、カビ、キノコ、藻類、植物のいずれかから選択される細胞から生成されたものであることを特徴とする請求項1~4の何れか1項記載のプロトプラスト培養方法。
産業区分
  • 微生物工業
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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