Pseudomonas putida におけるラムノリド生産の強化：系統的な培地最適化と代謝工学を通じて

科学分野:

• バイオテクノロジー
• 微生物工学
• バイオサーファクタント生産

背景:

• ラムノリドは、多様な産業用途を持つ価値のあるバイオサーファクタントです。
• 現在の生産方法では、収率が低くコストが高いという課題に直面しています。
• *Pseudomonas putida* は、バイオサーファクタント合成のための有望な宿主です。

研究 の 目的:

• *P. putida* KT2440 におけるラムノリド生産を強化すること。
• ラムノリド収量を増加させるための培養培地組成を最適化すること。
• ラムノリド合成の前駆体供給を増強するための代謝工学戦略を適用すること。

主な方法:

• 炭素源と窒素源の混合源を用いた培地最適化に、応答曲面法を使用しました。
• 代謝経路フラックスを理解するために、転写解析を実施しました。
• ラムノリドおよび脂肪酸合成経路における主要遺伝子の過剰発現を伴う代謝工学を行いました。

主要な成果:

• 培地最適化により、ラムノリド力価が 306.7% (1.5 から 6.1 µg/L) 増加しました。
• 改変株 (accAD-fabD-R) は 5L バイオリアクターで 40.2 µg/L を達成しました。
• 改変 *P. putida* において記録的な高レベルのラムノリド生産が達成されました。

結論:

• 培地最適化と代謝工学を組み合わせたアプローチは、高効率のラムノリド生産に効果的です。
• ラムノリド合成におけるボトルネックを克服するには、前駆体供給の強化が不可欠です。
• *P. putida* は、ラムノリドの工業規模でのバイオ製造において大きな可能性を示しています。