スマートセルプロジェクトとは

Smartcell Project

バイオファウンドリー実験室

実験室の概要

本研究開発では、目的物質の生産能力を大幅に高めた細胞である「スマートセル」を創出するプラットフォームを構築しています。計算科学的、合成生物学的手法を組み合わせ、より圧倒的短期間でスマートセルを構築することが可能です。スマートセルによる物質生産は、持続可能な産業の実現に貢献します。

何ができるの?

デジタル技術、バイオ技術を組み合わせた超高速微生物育種プラットフォームの構築に向け、プロトタイプとなる「バイオファウンドリー実験室」を立ち上げました。
Design(設計)、Build(構築)、Test(評価)、Learn(学習)からなるDBTLサイクルを回すことで、機能を強化、あるいは新たな機能を付加した微生物「スマートセル」を、従来と比べ極めて短期間に作り出すことができます。

 【技術活用事例】 https://www.jba.or.jp/nedo_smartcell/proof/

バイオ×デジタルによる超高速微生物育種プラットフォーム

DBTLサイクルにより短期間での微生物の開発が可能に!

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■ Design 「コンピューターによる新規物質生産のための代謝経路設計」

スマートセル構築の最初のステップとして、微生物に新しい物質を作らせるための代謝経路設計を行います。コンピューターを利用することで、数万通りという化学反応の組み合わせを計算し、微生物内に導入すべき代謝経路を推定します。

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 ●代謝経路設計技術 (M-path, BioProV)
 ●文献等からの知識抽出・学習技術(機械学習を活用した酵素提案
 ●情報解析を利用した遺伝子配列設計技術酵素改変設計技術
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■ Build 「代謝経路・DNA配列を改変した微生物の構築」

Designで設計した代謝経路・DNA配列を微生物へ導入します。長鎖DNAの合成・導入プロセスの自動化技術を開発することでスループットを向上させるとともに多様な微生物ライブラリーの構築を可能とします。

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 ●長鎖DNA合成技術
 ●ハイスループット微生物構築・評価技術
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■ Test 「構築した微生物の評価」

Buildで構築した微生物を培養し目的の有用物質生産を指標に、優良微生物を選抜します。更に、優良微生物のメタボローム解析により細胞内外の代謝物量を網羅的に測定します。

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 ●ハイスループット微生物構築・評価技術
 ●高精度メタボローム解析技術
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■ Learn 「情報解析技術による微生物生産のボトルネック探索」

構築された微生物群から測定されたデータを元に、物質生産のボトルネックとなっている因子を情報解析によって探索します。スマートセル構築技術では、ハイスループットな実験技術を通して膨大なデータが取得されます。これらのデータを情報技術によって統合的に解析することで、従来より効率よく物質生産のキーとなる因子などを明らかにします。

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 ●代謝経路設計技術(HyMep)
 ●発現制御ネットワーク構築技術(制御ネットワークモデル・ダイナミクスモデル)
 ●文献等からの知識抽出・学習技術(機械学習を活用した酵素提案スマートセル設計支援知識ベース
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所在地

〒650-0047 神市中央区港島南町7-1-48
神戸大学統合研究拠点 科学技術イノベーション研究科
神戸大学先端バイオ工学研究センター
アクセスマップ [MAP]

お問い合わせ先(連絡先)

神戸大学先端バイオ工学研究センター(ポートアイランドキャンパス)
科学技術イノベーション研究科 事務課総務企画グループ
メールアドレス stin-soumu2[at]office.kobe-u.ac.jp
電話番号    078-803-6495

詳細

バイオファウンドリー実験室のご紹介パンフレットは こちら(PDF)

最終更新日:2021年2月16日 10:23