メタボライトセンサ構築技術

　メタボローム解析は、細胞内に存在する多様な代謝物の蓄積量を一斉に明らかにするが、検体数をかせぐのは困難である。対してバイオセンサは、少数の代謝物に限定されるが、数千〜数百万の検体を同時に検出・解析できる。　Design、 Buildのスループットが飛躍的に高まった現在、任意の代謝物を任意の感度でみるセンサの開発・整備を整えることによって、質の高いDBTLサイクルを高速にまわすことが可能となる。メタボローム解析と併用することによって、物質生産に適した培養条件や細胞を知ることが可能になる。
　バイオセンサは大別して、FRET型、転写因子型、の2つのタイプがある。いずれも標的代謝物との結合に伴う構造変化を読み出すものであり、進化工学技術を用いたとしても、その開発には時間がかかる。本研究では、構造変化の設計を要しない、開発速度の高いセンサ開発原理を採用する。そのセンサ開発の工程は、(1) 標的となる代謝物を基質とする酵素の選定、(2) 転写因子との遺伝子レベルでの融合、(3) ランダム変異の導入、(4) 機能選抜、からなる。この工程の完成によって、およそ1カ月で任意の代謝物に応答するバイオセンサを作製することが可能となった。

産業界などへのアピールポイント

当該技術の開発を通して、様々な代謝物センサが高い任意性をもって開発できるようになる。その感度や出力特性のラインナップ化も可能である。様々な代謝物に対するバイオセンサを取り揃え、そしてこれらを本プロジェクトのハイスループット形質転換システムと併用することにより、DBTLサイクルのハイスループット化が可能となる。バイオセンサは細胞内の代謝物レベルをレポートするため、網羅的解析にも応用できるため、メタボローム解析と併用することによって、輸送システムを含めた細胞解析も可能とする。