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藍藻においてプラスチック原料および関連物質を生産する方法 NEW

国内特許コード P190016283
整理番号 08125
掲載日 2019年8月21日
出願番号 特願2015-505453
登録番号 特許第5946080号
出願日 平成26年3月10日(2014.3.10)
登録日 平成28年6月10日(2016.6.10)
国際出願番号 JP2014056115
国際公開番号 WO2014142051
国際出願日 平成26年3月10日(2014.3.10)
国際公開日 平成26年9月18日(2014.9.18)
優先権データ
  • 特願2013-052208 (2013.3.14) JP
発明者
  • 小山内 崇
  • 平井 優美
  • 斉藤 和季
  • 沼田 圭司
出願人
  • 国立研究開発法人理化学研究所
発明の名称 藍藻においてプラスチック原料および関連物質を生産する方法 NEW
発明の概要 本発明は、光合成微生物である藍藻を用いて、光エネルギーと二酸化炭素を利用して、藍藻細胞内に蓄積するバイオプラスチックであるポリヒドロキシアルカン酸(PHA)を効率的に生産する系を構築し、PHAの生産量を増加させることを目的とする。
本発明は、rre37遺伝子が過剰発現している藍藻、及び該藍藻を培養することによるポリヒドロキシアルカン酸の生産方法に関する。
従来技術、競合技術の概要 ポリヒドロキシブタン酸(PHB)は、微生物が生産するバイオポリマーの一種であり、微生物により分解可能な熱可塑性樹脂として、医薬類、農薬類、医療材料、工業材料等の多方面での応用が期待される材料である。PHBは、ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の一種でアセチルCoAから三段階の反応で合成されるポリエステルである。PHAを微生物により生産させる方法は、これまでに種々開示されている。例えば、特許文献1でPHBの製造方法について開示されている。しかしながら、これらの何れの方法の場合も資化性炭素源として有機炭素源を必要とするという欠点があった。

そこで、有機炭素源の還元物質を必要とすることなく微生物から効率的にPHAを生産させる方法が種々模索された。これまでに藍藻PHAに関する研究報告は数多くなされているが、局所的な酵素活性の増大は、PHA量の増加につながらないことが明らかとなっている(非特許文献1)。PHA量をより増加させるためには、炭素代謝を大きく改変し、PHAへの代謝フローを促進させる必要があるが、個々の代謝酵素改変では代謝全体の改変にはつながらないことも明らかとなっている。また、Anabaena属の藍藻において窒素応答性レスポンスレギュレーター遺伝子が糖異化を制御することが報告されてい
るが、当該藍藻はPHA産生能がなく、PHAの生産に利用することは報告されていない(非特許文献2)。
産業上の利用分野 本発明は、窒素応答性レスポンスレギュレーター遺伝子を過剰発現させた藍藻、及びこれを用いてポリヒドロキシアルカン酸を生産する方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
rre37遺伝子が過剰発現している藍藻。

【請求項2】
藍藻がポリヒドロキシアルカン酸生産能を有する、請求項1記載の藍藻。

【請求項3】
藍藻がポリヒドロキシブタン酸生産能を有する、請求項2記載の藍藻。

【請求項4】
phaAB遺伝子とphaEC遺伝子を有する、請求項1~3のいずれか1項記載の藍藻。

【請求項5】
Synechocystis属に属する、請求項1~4のいずれか1項記載の藍藻。

【請求項6】
さらにsigE遺伝子が過剰発現している、請求項1~5のいずれか1項記載の藍藻。

【請求項7】
ポリヒドロキシアルカン酸の生産方法であって、ポリヒドロキシアルカン酸生産能を有し、rre37遺伝子が過剰発現している藍藻を培養すること、及びポリヒドロキシアルカン酸を採取することを含む、前記方法。

【請求項8】
藍藻がphaAB遺伝子とphaEC遺伝子を有する、請求項7記載の方法。

【請求項9】
藍藻がSynechocystis属に属する、請求項7又は8記載の方法。

【請求項10】
ポリヒドロキシアルカン酸がポリヒドロキシブタン酸である、請求項7~9のいずれか1項記載の方法。

【請求項11】
藍藻が、さらにsigE遺伝子を過剰発現している、請求項7~10のいずれか1項記載の方法。

【請求項12】
培養を窒素欠乏条件で行う、請求項7~11のいずれか1項記載の方法。

【請求項13】
藍藻においてポリヒドロキシアルカン酸生産能を増強する方法であって、藍藻においてrre37遺伝子を過剰発現させることを含む、前記方法。

【請求項14】
藍藻がphaAB遺伝子とphaEC遺伝子を有する、請求項13記載の方法。

【請求項15】
藍藻がSynechocystis属に属する、請求項13又は14記載の方法。

【請求項16】
ポリヒドロキシアルカン酸がポリヒドロキシブタン酸である、請求項13~15のいずれか1項記載の方法。

【請求項17】
コハク酸の生産方法であって、請求項1~6のいずれか1項記載の藍藻を培養し、コハク酸を採取することを含む、前記方法。

【請求項18】
培養を窒素欠乏条件で行う、請求項17記載の方法。

【請求項19】
水素の生産方法であって、請求項1~6のいずれか1項記載の藍藻を、嫌気条件下で培養することを含む、前記方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 登録
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