著者の所属・活動拠点の国は、中国、オーストラリアです。

掲載誌：Advanced Science

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

研究チームは、光合成をしない枯草菌に半導体を組み合わせ、光のエネルギーで物質生産を高めることを目指しました。こうした仕組みを枯草菌に導入するには、半導体の微粒子が凝集することや、細胞への毒性、半導体と細胞の間で電子が効率よく受け渡されないことなどが課題となっていました。

何を、どのように調べたか

著者らは、枯草菌がもともと持つ硫化水素（H₂S）をつくる経路を利用し、半導体材料と組み合わせた「半人工光合成」のシステムを構築しました。これは、光のエネルギーを使って、細胞内の物質合成を支えるNADPHという分子の再生を促す仕組みです。2′-フコシルラクトース（2′-FL）とサーファクチンを生産するように改変された枯草菌に適用し、生産への効果を調べました。

主な報告結果

研究チームは、このシステムによって細胞内のNADPHの再生が促され、2′-FLとサーファクチンの生産物濃度が、システムの導入によって2～3倍になったと報告しています。この増産のために、目的物を合成する経路へ追加の遺伝子改変を加える必要はありませんでした。

この報告が示すこと

著者らは、代謝経路の改変に、光を利用して細胞の合成活動を支える仕組みを組み合わせることが、枯草菌による化学物質生産を高める方法になると結論づけています。硫化水素をつくる経路を持つほかの非光合成細菌にも適用できる可能性を挙げていますが、今回報告された適用対象は枯草菌です。

※出版社の利用条件により本文を利用できないため、本記事は原著論文の抄録だけで作成しています。

原著論文の著者・所属：Jie Zheng（Research Center of Pharmaceutical and Synthetic Biology/Department of Food Nutrition and Safety College of Engineering China Pharmaceutical University Nanjing China; State Key Laboratory of Microbial Technology School of Food Science and Pharmaceutical Engineering Jiangsu Key Laboratory for Peptide Biosynthesis Nanjing Normal University Nanjing China）、Anqi Tong（State Key Laboratory of Microbial Technology School of Food Science and Pharmaceutical Engineering Jiangsu Key Laboratory for Peptide Biosynthesis Nanjing Normal University Nanjing China）、Wenxin Li（State Key Laboratory of Microbial Technology School of Food Science and Pharmaceutical Engineering Jiangsu Key Laboratory for Peptide Biosynthesis Nanjing Normal University Nanjing China）、Meng Qiao（Research Center of Pharmaceutical and Synthetic Biology/Department of Food Nutrition and Safety College of Engineering China Pharmaceutical University Nanjing China）、Yang Gu（State Key Laboratory of Microbial Technology School of Food Science and Pharmaceutical Engineering Jiangsu Key Laboratory for Peptide Biosynthesis Nanjing Normal University Nanjing China）、Muhammad Sohail（State Key Laboratory of Microbial Technology School of Food Science and Pharmaceutical Engineering Jiangsu Key Laboratory for Peptide Biosynthesis Nanjing Normal University Nanjing China）、Shan He（Faculty of Science Technology and Engineering Charles Darwin University Northern Territory Australia）、Sheng Yang（Key Laboratory of Synthetic Biology CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences Chinese Academy of Sciences Shanghai China）、Xing Zhang（State Key Laboratory of Microbial Technology School of Food Science and Pharmaceutical Engineering Jiangsu Key Laboratory for Peptide Biosynthesis Nanjing Normal University Nanjing China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Jie Zheng, Anqi Tong, Wenxin Li, et al. Semi‐Artificial Photosynthesis Enables Light‐Driven Biomanufacturing in Non‐Photosynthetic Bacteria. Advanced Science（出版社：Wiley） 2026-10-14. DOI: 10.1002/advs.78265. 原著ライセンス：CC BY.