Research
研究紹介

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• 教員氏名

  長南　茂（ちょうなん　しげる）

  専攻

  食生命科学科

  学位

  博士（農学）

  経歴

  茨城大学大学院 農学研究科 農芸化学専攻 修士課程修了

  ヤマサ醤油株式会社 研究開発本部 微生物研究室

  St. Jude Childrenℙ Research Hospital 訪問研究員（米国・テネシー州・メンフィス）

  茨城大学学術研究院応用生物学野　教授

  （担当：農学部、大学院農学研究科）

  （兼務：東京農工大学大学院連合農学研究科）

  専門分野

  応用微生物学・応用生物化学

  主な業績

  Enhanced supply of acetyl-CoA by exogenous pantothenate kinase promotes synthesis of poly(3-hydroxybutyrate), 責任著者, BMC, Microbial Cell Factories, 2023年4月

  Fatty acid production by enhanced malonyl‑CoA supply in Escherichia coli, 責任著者, Springer Nature, Current Microbiology, 2022年7月

  Enhancement of fatty acid biosynthesis by exogenous acetyl-CoA carboxylase and pantothenate kinase in Escherichia coli, 責任著者, Springer Nature, Biotechnology Letters, 2020年12月

  Prokaryotic type III pantothenate kinase enhances coenzyme A biosynthesis in Escherichia coli, 責任著者, Applied Microbiology, Molecular and Cellular Biosciences Research Foundation, Journal of General and Applied Microbiology, 2015年

  その他

  日本農芸化学会所属

  日本生物工学会所属

  日本微生物生態学会所属

  アメリカ微生物学会所属

  バイオインダストリー協会所属

  研究キーワード

  微生物遺伝子・DNA・ゲノム物質生産

コエンザイムA生合成経路を強化した微生物による有用物質生産

• コエンザイムA（CoA）は全生物に共通して存在する分子で、炭素の運び屋として機能しています。CoAは生体内物質に炭素を付加し、より大きな分子を合成する反応や、大きな分子をより小さな分子に分解する反応に使われる補酵素です。当研究室では、CoA生合成経路の初発反応を触媒するパントテン酸キナーゼ（CoaA）を解析しています。この酵素の性質を調べることでCoA生合成経路の調節機構を予想することができ、これまでに、真正細菌のCoaAはアミノ酸配列（一次構造）の違いから3つに分類され、それぞれの酵素学的諸性質も異なることを明らかにしました。現在、この性質をつかって微生物の細胞内CoA濃度を上げることによる有用物質の生産性向上を目指した応用研究、具体的には、アセチル-CoA濃度を上昇させることによる生分解性プラスチック生産、マロニル-CoA濃度を上昇させることによる脂肪酸生産の技術開発を展開しています。

• アセチル-CoA生合成経路やマロニル-CoA生合成経路を強化した遺伝子組換え大腸菌を培養して、生分解性プラスチック生産量や脂肪酸生産量を解析しています。この技術は大腸菌以外の微生物にも応用しています。

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• 脂肪酸生合成の原料となるマロニル-CoAの供給経路を強化した遺伝子組換え大腸菌（電子顕微鏡写真・下図）は、強化していない大腸菌（上図）と比べると、細胞のサイズが大きくなります。また、大きくなった細胞の細胞膜にリン脂質として多量の脂肪酸を蓄積します（下図）。

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