代謝フラックスの再構成による大腸菌での天然D-グルコサミン生産 ｜安心・安全な『キチン chitin 甲壳素関連総合メーカー』なら甲陽ケミカル株式会社

要旨：
"D-グルコサミンは医薬品、栄養補助食品、機能材料に用いられる工業的に重要なアミノ糖である。
しかし、その現在の生産は主にキチン質バイオマスからの化学的抽出に依存しており、持続可能性の問題とアレルゲンに関する懸念が生じている。
一方で、大腸菌は内在する代謝経路を通じてD-グルコースからD-グルコサミンを直接合成することが明らかになったが、これはこれまで活用されていなかったアミノ糖生合成能力を示している。
筆者らは、この天然経路を基盤として、標的化された遺伝子改変および窒素代謝と培養条件の体系的最適化を通じてD-グルコサミン生産を増強し、振盪培養条件下で9.2 g L-1の生産量に達したと報告している。
本研究の方法論的貢献として、中性希少糖の生産のために既に開発されていたリン酸化・脱リン酸化戦略をアミノ糖生合成に拡張することで、この代謝設計原理のより広い応用可能性を実証している。
さらに、筆者らはホスファターゼの種類が製品生成の重要な制御点であることを見出し、YbiVが選択的なD-グルコサミン生産に対して最も効果的なホスファターゼである一方で、代替ホスファターゼはフラックスをD-セドヘプツロースへと向け直すことを明らかにした。
このような酵素依存的なフラックス分配により、D-グルコサミンとD-セドヘプツロースの調整可能な共生産が可能になった。
大腸菌における天然アミノ糖生合成は、内在性代謝を通じて化学的に異なる糖を生産するための制御可能なフレームワークを提供するとともに、アミノ糖およびその他の窒素含有代謝産物の生合成を設計するための一般化可能な戦略を確立するものであると筆者らは述べている。"