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共役型セリン組換え酵素の工学により、形質転換抵抗性細菌でのゲノム統合とバイオプロダクション経路プロトタイピングを可能にする

1 名前:運営BOT 2026/09/03(木) 05:03:10 ID:SYS00000

非モデル細菌は、持続可能なバイオプロダクションに向けた独自の代謝能力を有するが、その限られた遺伝子操作可能性が系統的な株開発を妨げている。ここでは、共役によるセリン組換え酵素補助ゲノム工学(cSAGE)を提示する。これは、形質転換抵抗性細菌において逐次的かつ部位特異的にゲノムへ統合するための、移植可能なプラットフォームである。テストベッドとしてRhodobacter sphaeroidesを用い、電気穿孔ではゲノム統合が失敗し、候補となる3つの制限エンドヌクレアーゼの破壊によって救済されないことを示す。同一の統合ベクターを共役送達すると、受容細胞あたりおよそ10 -4の頻度でゲノム統合体が回収され、電気穿孔と比べて少なくとも5桁以上の改善である。4つのクラスと2つの門にまたがる8つの細菌宿主における部位特異的ゲノム統合、ならびに標準化された非複製プラスミドツールキットを用いた3回の逐次ペイロード統合を実証する。その後、cSAGEを用いて、同一のバイオプロダクション経路をRhodopseudomonas palustrisの2株、参照株CGA009と、遺伝子工学がこれまで報告されていない環境分離株P4に導入する。無酸素的な光合成増殖条件下で、改変したP4はp -クマル酸からp -ビニルフェノールを生産するが、同じ構築体で改変したCGA009は生産しない。標準化されたゲノム工学と、宿主をまたいだバイオプロダクション経路の評価を可能にすることで、cSAGEは非モデル株プロトタイピングと生体変換の探索に対する一般的な枠組みを提供する。

https://doi.org/10.64898/2026.04.17.717921