細菌の全球的なヨウ素生物地球化学循環における重要な多様な役割

ヨウ素(Iodine, I)は、人間の健康と環境にとって重要な微量元素です。それは人体の甲状腺ホルモン(例えば甲状腺ホルモンT4とトリヨードチロニンT3)の主要な成分であり、甲状腺機能に直接影響を与えます。しかし、世界では約19億人がヨウ素欠乏症(Iodine Deficiency Disorder, IDD)の影響を受けており、症状には甲状腺腫(Goiter)やクレチン病(Cretinism)が含まれます。塩のヨウ素添加や食品強化によってIDDを効果的に予防できますが、過剰なヨウ素摂取は甲状腺機能亢進症や低下症を引き起こす可能性があります。さらに、放射性ヨウ素同位体(例えば131Iと129I)は人間の健康に深刻な脅威をもたらし、特に核事故や核兵器生産過程で放出される放射性ヨウ素は甲状腺癌な...

代谢工学と生物触媒を通じた高収率ポルフィリン生産

代谢工学と生物触媒を通じた高収率ポルフィリン生産

研究背景 葉緑素及びその誘導体は医学、食品、エネルギー、材料分野において広く応用されているが、これらの化合物の効率的な生産には大きな課題がある。研究者は紫色非硫光合成細菌 Rhodobacter sphaeroides を効果的な細胞工場として利用し、酵素触媒と代謝工学を組み合わせて葉緑素化合物を生産した。 研究過程 プロセス設計 研究プロセスには遺伝子編集、発酵の促進、代謝調節および酵素催化のステップが含まれる。 遺伝子編集 研究チームはCRISPRiスクリーニングを通じて R. sphaeroides 内でターゲット遺伝子heMNを特定し、これによりcoproporphyrin III(CPIII)生産の改善が可能となった。 発酵の促進 PrrAB二成分系の時間調節と連続バッチ発酵戦略の...