動物色素キサントムマチンの成長連結型微生物生合成

概要

C1代謝の回復を色素産生に結びつける「成長連結型」戦略により、Pseudomonas putidaでキサントムマチンのグラムスケール生産が可能になりました。適応実験室進化で収量はさらに向上し、天然物バイオ製造に一般化可能な戦略であることが示唆されます。

主要発見

• C1回復を利用して色素合成を駆動する成長連結型生合成戦略を構築した。
• Pseudomonas putidaの5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸要求株でキサントムマチンの微生物生産を実現した。
• 合成過程で放出されるギ酸がC1欠乏を補い、増殖と生産を結合した。
• 適応実験室進化によりグルコースからのグラムスケール生産を達成した。

臨床的意義

前臨床段階ながら、皮膚科・化粧用途における安全性と持続可能性に優れたバイオ由来色素の供給を可能にし、石油化学系染料への依存低減に寄与し得ます。

限界

• 単一の宿主生物と色素での実証であり、他経路への汎用性検証が必要
• 化粧品最終製品における製剤化、安全性、安定性の評価が未実施

今後の方向性

他の天然物への成長連結戦略の展開、バイオプロセスのスケールアップ、化粧品製剤での安全性・安定性・機能評価を行う。