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論文

Simultaneous saccharification and fermentation from ionic liquid-pretreated biomass using ionic liquid-tolerant yeast mutant

仁宮 一章*; 表 小百合*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 清水 宣明*

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 115, 2014/03

In simultaneous saccharification and fermentation of biomass, pretreatment using ionic liquid has received a lot of attention in recent years. A enormous quantities of wastewater become a problem in washing from ionic liquid-pretreated biomass because ionic liquid is highly poisonous. In this study, simultaneous saccharification and fermentation from ionic liquid-pretreated biomass was carried out using ionic liquid-tolerant yeast that was obtained from the mutant population prepared by irradiation with carbon ion beams (220 MeV $$^{12}$$C$$^{5+}$$, 100 Gy). By using the ionic liquid-tolerant yeast strain, we could simplify the washing procedure of ionic liquid-pretreated biomass prior to the simultaneous saccharification and fermentation.

論文

セルラーゼを高発現する酵母の蛍光活性化セルソーターによる選抜

仁宮 一章*; 野村 知世*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 清水 宣明*

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 108, 2013/01

By using immunocytochemistry and fluorescence-activated cell sorter (FACS), yeast population highly expressing cellulase on the cell surface was enriched from the mutant population prepared by irradiation with carbon ion beams (220 MeV $$^{12}$$C$$^{5+}$$, 100 Gy). Enzymatic activity of the enriched clones was quantified in vitro by a conventional biochemical method. Repeated FACS after irradiation with carbon ion beams was effective for selecting yeast population of interest.

論文

セルラーゼを高発現する酵母の蛍光活性化セルソーターによる繰り返し選抜

仁宮 一章*; 曽田 裕司*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 清水 宣明*

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 111, 2012/01

By using immunocytochemistry and fluorescence-activated cell sorter (FACS), yeast population highly expressing cellulase on the cell surface was enriched from the mutant population prepared by irradiation with carbon ion beams (220 MeV $$^{12}$$C$$^{5+}$$, 100 Gy). Repeated FACS after irradiation with carbon ion beams was effective for selecting yeast population of interest.

論文

FACS解析によるセルラーゼ高生産酵母の選抜

仁宮 一章*; 曽田 裕司*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成; 清水 宣明*

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 78, 2011/01

セルロース糖化酵素であるセルラーゼを発現する酵母を用いた"セルロースからの直接エタノール発酵生産"では、酵母のセルラーゼ発現量がバイオエタノール生産コストを下げるための律速段階の1つと言われている。本研究では、セルラーゼ高発現酵母を育種するために、イオンビームで突然変異を誘発した細胞表層に発現したセルラーゼの酵素量を蛍光免疫染色で蛍光強度に置き換えることにより、fluorescence-activated cell sorter(FACS)を用いて、セルラーゼ高発現株を蛍光強度の高い細胞集団としてhigh-throughputに分取することを目的とした。試験の結果、イオンビームによる変異誘発とFACS選抜を行った酵母のセルラーゼ活性を、親株と比較した結果、選抜された酵母集団のセルラーゼ活性は親株の3.25倍向上していることがわかった。

口頭

イオンビーム照射とFACSを用いたセルラーゼ酵素高発現酵母の選抜育種

仁宮 一章*; 曽田 裕司*; 清水 宣明*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

no journal, , 

セルロース糖化酵素であるセルラーゼを発現する酵母を用いた「セルロースからの直接エタノール発酵生産」では、酵母のセルラーゼ発現量がバイオエタノール生産コストを下げるための律速段階の1つと言われている。本研究では、セルラーゼ高発現酵母を育種するために、イオンビームで突然変異を誘発した細胞表層に発現したセルラーゼの酵素量を蛍光免疫染色で蛍光強度に置き換えることにより、fluorescence-activated cell sorter(FACS)を用いて、セルラーゼ高発現株を蛍光強度の高い細胞集団としてhigh-throughputに分取することを目的とした。試験の結果、イオンビームによる変異誘発とFACS選抜を行った酵母のセルラーゼ活性を、親株と比較した結果、選抜された酵母集団のセルラーゼ活性は親株の3.25倍向上していることがわかった。

口頭

イオンビーム照射とFACSを繰り返すことによるセルラーゼ酵素高発現酵母の選抜育種

仁宮 一章*; 曽田 裕司*; 清水 宣明*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

no journal, , 

セルラーゼ高発現酵母を育種するために、細胞表層に発現したセルラーゼの酵素量を蛍光免疫染色で蛍光強度に置き換えることにより、fluorescence-activated cell sorter(FACS)を用いて、セルラーゼ高発現株を蛍光強度の高い細胞集団としてhigh-throughputに分取することを試みてきた。今回はFACSによる選抜を繰り返した効果について報告する。実験の結果、親株に対して「イオンビーム照射による変異導入」と「FACSによるP4領域の細胞集団の選抜を」を繰り返し行う選抜操作によって、セルラーゼ高発現酵母の選抜が可能であることがわかった。

口頭

イオンビーム照射とFACSを繰り返すことにより得られたセルラーゼ酵素高発現酵母の特性評価

仁宮 一章*; 野村 知世*; 清水 宣明*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

no journal, , 

セルラーゼ高発現酵母を育種するために、イオンビームによって突然変異を導入した酵母の細胞表層に発現したセルラーゼの酵素量を蛍光免疫染色で蛍光強度に置き換えることにより、fluorescence-activated cell sorter (FACS)を用いて、セルラーゼ高発現株を蛍光強度の高い細胞集団としてhigh-throughputに分取することを試みてきた。今回、濃縮を繰り返した後、クローンの単離及び得られた酵母クローンについての酵素活性を測定した。その結果、親株のMT8-1III株(WT)のセルラーゼ活性が3.5$$times$$10$$^{-3}$$ U/OD unitであったのに対し、最も活性が高かったクローンは9.1$$times$$10$$^{-3}$$ U/OD unitと約2.6倍の活性であった。

口頭

イオン液体耐性酵母を用いたイオン液体前処理バイオマスからの同時糖化発酵

仁宮 一章*; 表 小百合*; 清水 宣明*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*

no journal, , 

近年、木質系バイオマスを、常圧・温和な条件で溶解し、セルロースを非結晶化させる「イオン液体」を用いた糖化前処理が注目されている。しかし、バイオマス前処理に使用されるイオン液体は、一般的に毒性が高いため、前処理バイオマスからイオン液体を洗浄する際に生じる大量の洗浄廃液が問題となっている。そこで本研究では、イオン液体に耐性を示す変異酵母株をイオンビーム照射変異集団から選抜し、イオン液体で前処理したバイオマスについて異なる洗浄回数のものを用意し、同時糖化発酵試験を行った。その結果、イオン液体耐性酵母を用いることにより、エタノール収率を減少することなくイオン液体前処理後のバイオマスの洗浄回数を低減し、廃液量を削減できることが示唆された。

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