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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
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
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研究チーム・研究者紹介

CREST 2期生

植田充美チーム

植田充美
植田 充美
京都大学大学院農学研究科 教授

藻類完全利用のための生物工学技術の集約

豊富な大型藻類を原料とした「ものづくり」に向け、メタゲノムやセルロース利用微生物のゲノム情報から大型藻類の細胞壁多糖類などの化合物を分解する各種酵素等を探索し、それらの機能を細胞表層工学の手法により酵母等に集積し、高機能エキスパート細胞触媒を創製します。この技術を中心として、大型藻類からバイオ燃料だけでなく、燃料電池発電や有用化合物生産をも含む「大型藻類バイオリファイナリー」の実現のための生物工学技術を集約した基盤技術の創製を目指します。

藻類完全利用のための生物工学技術の集約

太田啓之チーム

太田 啓之
東京工業大学生命理工学院 教授

植物栄養細胞をモデルとした藻類脂質生産系の戦略的構築

多くの藻類は、植物のような貯蔵器官を持たず、光合成を行う細胞で貯蔵脂質の合成・蓄積を行います。そのため栄養飢餓などの限られた条件で脂質の高生産が起こります。研究代表者らは最近、植物でも葉のような栄養細胞では、種子と異なり、必須元素であるリンの飢餓時に顕著な脂質蓄積が起こることを見出しました。本研究では、このような植物葉と藻類の脂質蓄積の共通性を基に、藻類脂質の高生産系を戦略的に構築することを目的とします。そのため、有用藻類のゲノムや栄養飢餓応答遺伝子の情報などを網羅した基盤情報の集積とデータベース化を行い、それらを駆使してDHAなど種々の有用脂肪酸類の高生産系を創製し、バイオ燃料や有用物質を藻類で高効率で生産するための基盤技術の創出を目指します。

植物栄養細胞をモデルとした藻類脂質生産系の戦略的構築

小俣達男チーム

小俣 達男
名古屋大学大学院生命農学研究科 教授

ラン藻の硝酸同化系変異株を利用した遊離脂肪酸の高効率生産系の構築

本研究では、ラン藻による脂肪酸の大量生産系の構築を目指します。特色の第一は、細胞の増殖を抑制した状態でCO2から脂肪酸を合成させて細胞外に放出させることにより、肥料コストを大幅削減する点、第二は光エネルギーを最大限に脂肪酸の生産に活用させることで安定な大量生産を可能にする点です。これにより、単位肥料量あたりの生産量を従来の10 倍相当とし、細胞乾燥重量の4 倍以上の脂肪酸生産を実現します。

ラン藻の硝酸同化系変異株を利用した遊離脂肪酸の高効率生産系の構築

久堀徹チーム

久堀 徹
東京工業大学科学技術創成研究院 化学生命科学研究所 教授

ハイパーシアノバクテリアの光合成を利用した含窒素化合物生産技術の開発

窒素固定型シアノバクテリアは、大気中の窒素を直接同化し、細胞内でアミノ酸などの含窒素化合物を生合成します。この過程では、窒素からアンモニアを生成し、これをアミノ酸などの合成に用いています。本研究では、遺伝子組み換えにより高効率でエネルギー同化する窒素固定型シアノバクテリアを開発し、その窒素代謝系を改変した変異株を作成して、高収率に含窒素化合物を生産する技術開発を行います。さらに、このシアノバクテリアを安定に大規模培養する技術を構築し、光合成による含窒素化合物の工業生産を実現するための基盤技術の開発を行います。

ハイパーシアノバクテリアの光合成を利用した含窒素化合物生産技術の開発

宮城島進也チーム

宮城島 進也
情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所 細胞遺伝研究系 教授

高バイオマス生産に向けた高温・酸性耐性藻類の創出

紅藻は藻類の大分類群の一つであり、海洋バイオマスの基盤をなしています。研究代表者らは極限環境(高温・酸性等)に棲む紅藻“シゾン”の100%ゲノム解読に成功し、更に遺伝子破壊・操作系を確立して、独自のモデル藻類解析系を構築しました。本研究ではこれら藻類と技術を用い、バイオマス生産に必須なCO2同化や糖質・油脂合成の仕組みを明らかにして、有用な遺伝子の同定・導入を行い環境変動下でも高い生産性を持つ藻類の作出を目指します。

高バイオマス生産に向けた高温・酸性耐性藻類の創出