東工大,遺伝子操作により藻類の油脂蓄積と光合成の強化に成功

東京工業大学の研究グループは,藻類が栄養の足りない状況で脂質を蓄える機能の強化と光合成による細胞増殖を両立させることに成功した(プレスリリース)。

藻類の細胞にリン欠乏応答性プロモーター(リン欠乏に応答して遺伝子の発現を誘導する領域)を導入する遺伝子操作による形質転換で実現した。

モデル藻類のクラミドモナスを用い,これまで知られている窒素欠乏条件とは異なり,リン欠乏条件下では光合成の場であるチラコイド膜をある程度維持したまま,中性脂肪の一つであるTAGを蓄積できることを見出した。

リン欠乏条件下で発現上昇する遺伝子のプロモーターに着目し,リン欠乏条件下で油脂蓄積を強化する形質転換系を構築した。形質転換株では野生株と比べ,リン欠乏条件下でのTAG蓄積が増加した。TAGにはTAG合成酵素であるDGTT4が基質として好むオレイン酸が多く取り込まれていた。これらの結果はプロモーターがリン欠乏条件下でのTAG蓄積強化に有効であることを示すもの。

これは,藻類による工業レベルでのバイオエネルギー生産を大きく前進させる成果。今後さらにこの系を用いて,油脂蓄積強化だけではなく油脂に含まれる脂肪酸の種類を操作することが期待される。