JSTトッププレス一覧科学技術振興機構報 第781号別紙2 > 研究領域:「藻類・水圏微生物の機能解明と制御によるバイオエネルギー創成のための基盤技術の創出」
別紙2

平成22年度(第2期) 新規採択研究代表者・研究者および研究課題の概要

CREST

戦略目標:「水生・海洋藻類等による石油代替等のバイオエネルギー創成及びエネルギー生産効率向上のためのゲノム解析技術・機能改変技術等を用いた成長速度制御や代謝経路構築等の基盤技術の創出」

研究領域:「藻類・水圏微生物の機能解明と制御によるバイオエネルギー創成のための基盤技術の創出」

研究総括:松永 是(東京農工大学 理事・副学長)

氏名 所属機関 役職 研究課題名 研究課題概要
跡見 晴幸 京都大学 大学院工学研究科 教授 海洋性アーキアの代謝特性の強化と融合によるエネルギー生産  本研究では真核生物や細菌とは異なる第3の生物界アーキア(古細菌)を構成する微生物に着目します。まず、アーキアが水素・メタン・イソプレノイドなどのバイオ燃料関連化合物を合成する機構およびキチン・キシランなどの余剰バイオマスを分解する機構の解明と強化を目指します。さらに、個々に強化したバイオ燃料合成やバイオマス分解に関わる機能および新たに同定した機能を、ゲノム同士の大規模組換えなどにより融合し、新しいバイオエネルギー生産能力を示す微生物の創製を目指します。
岡田 茂 東京大学 大学院農学生命科学研究科 准教授 微細緑藻Botryococcus brauniiの炭化水素生産・分泌機構の解明と制御  微細緑藻Botryococcus braunii(ボトリオコッカス ブラウニー)は光エネルギーと二酸化炭素を利用して、他の生物に例を見ないほど大量の液状炭化水素を生産し、細胞外へ放出します。この炭化水素は代替石油としての利用が期待できます。この生物が「なぜ」、「どのように」炭化水素を生産し、細胞外へ放出するのかを、細胞および分子レベルで明らかにし、さらにそのメカニズムをより効率の良いものに改変することにより、微細藻類によるバイオ燃料生産技術の確立を目指します。
河野 重行 東京大学 新領域創成科学研究科 教授 微細藻類の倍数化と重イオンビーム照射によるバイオ燃料増産株作出に関する新技術開発  微細藻類を用いたバイオ燃料生産を実用化するためには、自然の微細藻類をそのまま使うのではなく、穀類や園芸作物と同じように大量生産が可能な株を育種する必要があります。これまで、微細藻類には育種という発想はなく、ゲノムもほとんど解読されていませんでした。本研究では、園芸作物の品種改良で実績のある重イオンビームを微細藻類に照射して、形態に関する定量的データをもとにそれを選抜育種する、微細藻類に特化した革新的で先端的な、全ゲノム情報を基盤とした育種法の確立を目指します。
白岩 善博 筑波大学 大学院生命環境科学研究科 教授 海洋ハプト藻類のアルケノン合成経路の解明と基盤技術の開発  ハプト藻類に属する円石藻は石灰岩や原油・天然ガスの起源生物の1つと考えられており、現在の海洋でも膨大な二酸化炭素を固定する働きをもつ、光合成を行う植物プランクトンです。本研究では、円石藻によるアルケノンという脂質の合成能を強化するため、遺伝子や代謝経路の解析・改変技術を駆使してその合成経路を解明し、多種類の中間代謝産物の生産を可能とする技術の開発を行います。そして、海水や海洋を利用するバイオ燃料や原油の代替となる工業原料の生産を強化するための基盤技術の確立を目指します。
早出 広司 東京農工大学 大学院工学研究院 教授 シアノファクトリの開発  本研究は海洋シアノバクテリアが持つ優れたバイオ燃料関連化合物生産能力に注目し、その生合成を合成生物学的アプローチにより設計・制御し、さらに、藻体からの当該化合物の回収プロセスまで一貫して設計した「シアノファクトリ」を開発することを目的とします。シアノファクトリは1)増殖・生産・凝集・溶解が光刺激によって制御できる海洋合成シアノバクテリアホスト、2)バイオ燃料関連化合物を生産するための遺伝子群、3)海洋合成シアノバクテリアホスト藻体からバイオ燃料関連化合物を回収するためのイオン液体を用いて抽出するプロセスから構成されます。

(五十音順に掲載)

<総評> 研究総括:松永 是(東京農工大学 理事・副学長)

本研究領域は、水生・海洋藻類などの成長や代謝を制御することにより、バイオ燃料などのエネルギー生産・有用物質生産や水質汚染浄化などに資する多様な技術の創出を目指すという戦略目標のもとに設けられたものです。

本研究領域では、藻類・水圏微生物の中に高い脂質・糖類蓄積能力や多様な炭化水素の産生能力、高い増殖能力を持つものがあることに着目し、これらのポテンシャルを生かした、バイオエネルギー創成のための革新的な基盤技術の創出を目指します。その目的を達成するためには、さまざまな分野の研究者の有機的な協働とともに、新進気鋭の研究者の独創的な発想を生かした挑戦的なテーマによる成果も期待されることから、実施体制としては、CRESTとさきがけの2つのタイプで行います。

今年度発足した本領域のCRESTへの公募提案数は43件でした。選考は、研究総括が11名の領域アドバイザーの協力のもとに行いました。まず、書類選考では各提案課題についてその課題内容に近い研究分野を専攻する領域アドバイザー3名ずつが査読し、それらの書面評価に基づき討議を行い、12件の面接選考対象課題を選定しました。面接選考では、各分野の研究手法に精通したグループの協働による画期的な基盤技術を実現する提案であること、海外においても研究が進展しつつあることを十分に踏まえた上で、戦略目標達成のためにより優れた成果を挙げる方策が明確であることを重視して選考を行い、最終的に5件の提案を採択しました。

不採択となった提案の中には、独創性・学術性などの点では採択した提案に匹敵するものの、バイオエネルギー創成のための革新的な基盤技術の創出を目指すという本領域の目的との関係がやや明確でないという理由で採択に至らなかった提案も見受けられました。

本領域の目的達成のためには、マリンバイオテクノロジー、藻類学、微生物学、情報生物学、海洋生物学、生化学、遺伝子工学、植物生理学、化学、化学工学など、多岐にわたる分野の協働と、多角的なアプローチが求められることから、研究領域内の個々のプロジェクトが、研究領域全体として有機的に連携する必要があります。また、CRESTとさきがけの相乗効果を高めるために、両者を一体的、統合的に推進する体制で行います。研究の進捗に応じて、相互の研究成果の情報交換を密にし、両推進体制間におけるコラボレーション(研究協力)なども積極的に推進したいと考えています。来年度以降、多様な要素のうち今年度の採用プロジェクトでは欠けている分野、あるいは連携の強化のために必要な分野、さらには新しい視点を加えるような分野を加えていかなければならないと考えます。