セルロースを分解する乳酸バクテリア Lactococcus cremoris の遺伝子工学による開発

科学分野:

• バイオテクノロジー
• 微生物工学
• 合成生物学

背景:

• セルロースは 生物化学的生産のための 豊富な持続可能な炭素源です
• 重要な代謝産物である乳酸細菌 (LAB) は,通常,セルロースを代謝することができません.

研究 の 目的:

• セルロース基板の成長のためにLactococcus cremorisを設計する.
• 持続可能なバイオ生産のためにセルロースを活用できるようにする.

主な方法:

• L. クレモリスに異質なセルラーゼ遺伝子 (Cel5I,Cel9A,Cel5H) を導入した.
• 4つのプロモーターと2つの表示方法 (分泌/表面表示) を使用して構成表現を評価した.
• セルロースのセルロース分解活動と成長は,様々な分析技術を用いて評価された.

主要な成果:

• エンジニアリングされたL. クレモリスは1リットルの活性セルラーゼをミリグラム分泌した.
• 分泌されたCel5HとCel5Iは,それぞれ無形なセルロースと微晶性セルロースに高い活性を示した.
• 分泌されたセルラーゼ菌株は,表面的に表示された菌株と比較して,リン酸で膨らんだセルロース (PASC) の上での優れた成長を示した.

結論:

• 異質セルラーゼを用いた主要な炭素源としてPASCのLAB増殖を初めて実証した.
• この技術的進歩は,LABを利用した統合されたバイオプロセスのための重要なステップです.
• セルロースバイオマスから生化学薬品の持続可能な生産のためのエンジニアリングされたLABの可能性を強調します.