バイオテクノロジー

微生物生産カロテノイドの解析

はじめに

生物は、その代謝系の中で多くの化学物質を作り出すことができることから、その機能を最大限に活用することで、化学合成プロセスを経ることなく、高機能物質を高効率に製造することができます。
 カロテノイドは、生物が代謝系の中で生産する代表的な色素です。トマトやニンジンに含まれる赤や黄の色素として、また、栄養素としてもよく知られています。代表的なカロテノイドには、ベータカロテンやアスタキサンチンなどがあります。微生物でもカロテノイドを生産するものが存在します。
 NITEでは、カロテノイド生産菌の利用を可能とするため、カロテノイド測定の高度化、微生物におけるカロテノイドの生産と代謝の解析を実施しました。

代表的なカロテノイドの化学構造式、β-Carotene ベータカロテン CAS No. 7235-40-7 C40H56 Mol. Wt.:536.89 Exact Mass:536.4382、Astaxanthin アスタキサンチン CAS No. 472-61-7 C40H52O4 Mol. Wt.:596.85 Exact Mass:596.3866

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解析した微生物

NITE では、酵母や放線菌などから43 種の微生物を選定し、液体クロマトグラフ質量分析装置(LC/MS)を用いてカロテノイド生産の有無の確認及び生産しているカロテノイドの同定を行いました。
 詳細な解析結果は、生物資源データプラットフォーム(DBRP)で公開しています。New!!
 下表の解析結果の「コロニー」からはコロニー形状の写真、「細胞」からは細胞形状の画像、「ゲノム」からは塩基配列、「遺伝子推定」からはカロテノイド関連遺伝子推定配列、「LC/MS」からはLC/MS測定結果がそれぞれダウンロードできます。

 

No. 種類 菌株 解析結果
01 Actinobacteria Micrococcus luteus NBRC 3333 コロニー
LC/MS
02 Actinobacteria Kocuria rosea NBRC 15588 LC/MS
03 Actinobacteria Kocuria flava NBRC 107626 ゲノム
LC/MS
04 Actinobacteria Streptomyces mirabilis NBRC 13450 LC/MS
05 Actinobacteria Streptomyces olivochromogenes NBRC 13067 コロニー
LC/MS
06 Actinobacteria Actinophytocola gilvus NBRC 109453 コロニー
ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
07 Actinobacteria Actinoplanes teichomyceticus NBRC 13999 コロニー
ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
08 Actinobacteria Angustibacter luteus NBRC 105387 コロニー
LC/MS
09 Actinobacteria Asanoa ishikariensis NBRC 14551 コロニー
ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
10 Actinobacteria Asanoa ferruginea NBRC 14496 コロニー
ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
11 Actinobacteria Cellulomonas aerilata NBRC 106308 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
12 Actinobacteria Nocardia seriolae NBRC 15557 コロニー
ゲノム
LC/MS
13 Actinobacteria Streptoalloteichus hindustanus NBRC 15115 コロニー
LC/MS
14 Actinobacteria Streptomyces cellostaticus NBRC 12849 LC/MS
15 Bacteroidetes Flavobacterium glycines NBRC 105008 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
16 Bacteroidetes Marinilabilia salmonicolor NBRC 15948 LC/MS
17 Firmicutes Bacillus vietnamensis NBRC 101237 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
18 Proteobacteria Corallococcus coralloides NBRC 100076 LC/MS
19 Proteobacteria Pseudomonas alcaligenes NBRC 14159 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
20 Proteobacteria Pseudomonas parafulva NBRC 16636 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
21 Proteobacteria Sphingomonas astaxanthinifaciens NBRC 102146 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
22 Proteobacteria Sphingomonas jaspsi NBRC 102120 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
23 Proteobacteria Sphingomonas pruni NBRC 15498 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
24 Proteobacteria Sphingomonas trueperi NBRC 100456 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
25 Proteobacteria Altererythrobacter ishigakiensis NBRC 107699 ゲノム
LC/MS
26 Proteobacteria Paracoccus marinus NBRC 100637 LC/MS
27 Rhodothermaeota Rubricoccus marinus NBRC 107124 ゲノム
LC/MS
28 (Bigyra) Aurantiochytrium sp. NBRC 102614 LC/MS
29 (Bigyra) Botryochytrium radiatum NBRC 104107 LC/MS
30 (Bigyra) Oblongichytrium sp. NBRC 102618 LC/MS
31 (Bigyra) Ulkenia amoeboidea NBRC 104106 LC/MS
32 (Bigyra) Aurantiochytrium sp. NBRC 111922 LC/MS
33 (Bigyra) Thraustochytriaceae sp. NBRC 111921 LC/MS
34 (Bigyra) Thraustochytrium sp. NBRC 111915 LC/MS
35 (Bigyra) Schizochytrium sp. NBRC 102617 LC/MS
36 Ascomycota Neonectria coccinea NBRC 104641 LC/MS
37 Mucoromycota Phycomyces blakesleeanus NBRC 33097 LC/MS
38 Mucoromycota Blakeslea trispora NBRC 32295 LC/MS
39 Mucoromycota Mucor circinelloides f. circinelloides NBRC 4554 LC/MS
40 Basidiomycota Rhodotorula toruloides NBRC 0559 細胞
LC/MS
41 Basidiomycota Rhodotorula aurantiaca NBRC 0754 細胞
ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
42 Basidiomycota Rhodotorula mucilaginosa NBRC 0909 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
43 Basidiomycota Rhodotorula toruloides NBRC 10032 ゲノム
遺伝子推定
LC/MS
 

本研究は、新エネルギー・産業技術総合開発機構の委託事業
「植物等の生物を用いた高機能品生産技術の開発/高生産性微生物創製に資する情報解析システムの開発」「(2) 遺伝子配列設計システムの開発 (2)-1. 代謝系を設計する情報解析技術の開発 (2)-1-1.新規代謝経路の設計・最適化手法の開発」(平成29年度~30年度)及び
「植物等の生物を用いた高機能品生産技術の開発/高生産性微生物創製に資する情報解析システムの開発」「(1)ハイスループット合成・分析・評価手法の開発(1)-9. 自家蛍光顕微鏡開発」(平成31年度~令和元年度)
で行われたものです。

お問い合わせ

独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジーセンター  解析技術課
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住所:〒151-0066 東京都渋谷区西原2-49-10 地図
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