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バイオものづくり技術 新技術説明会【オンライン開催】

日時:2024年03月07日(木) 10:00~15:25

会場:オンライン開催

参加費:無料

主催:科学技術振興機構、静岡県立大学、北見工業大学、琉球大学、名古屋大学、神戸大学 、岡山大学、株式会社 AIST Solutions、産業技術総合研究所

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発表内容詳細

  • 10:00~10:25
  • アグリ・バイオ

1)光を利用したバイオものづくり 細胞のエネルギー供給機能の改良技術

静岡県立大学 食品栄養科学部 環境生命科学科 環境工学研究室 准教授 原 清敬

http://sweb.u-shizuoka-ken.ac.jp/~env-bioeng/

新技術の概要

バイオものづくりでは、目的物質の収率が高まると、細胞の増殖が低下したり、物質生産速度が低下するなど、細胞内エネルギー不足に起因する負の影響を伴うことが多い。本技術は、光駆動プロトン輸送活性の高まったロドプシンを用いることで細胞のエネルギー代謝を光で活性化することができる。

従来技術・競合技術との比較

従来技術で扱われているロドプシンは天然ロドプシンであった。本技術はランダム変異ロドプシンあるいは人工設計ロドプシンを大腸菌に発現させ、光駆動プロトン輸送活性を比較し、変異導入前のロドプシンや人工設計導入前のロドプシンを上回る活性を示した変異ロドプシンまたは人工設計ロドプシンを用いている。

新技術の特徴

・様々な生産物に適用可能である
・様々な細胞に適用可能である
・大幅な代謝改変の必要性を伴わない

想定される用途

・バイオものづくりの生産性を向上させる
・バイオものづくりのロバスト性(ストレス耐性)を向上させる
・バイオものづくりのCO2排出量を削減する

  • 10:30~10:55
  • アグリ・バイオ

2)接着タンパク質による新規微生物固定化法と気相微生物反応

名古屋大学 大学院工学研究科 生命分子工学専攻 教授 堀 克敏

https://www.chembio.nagoya-u.ac.jp/labhp/life3/index.html

新技術の概要

オリジナルの細菌接着タンパク質AtaAを使った、革新的微生物固定化技術と、固定化微生物を使ったバイオものづくり。特にゲームチェンジングな気相微生物反応。

従来技術・競合技術との比較

物質輸送律速なし、担体の選択自由、反復着脱可能、瞬時に固定化できる世界唯一の微生物固定化法。気相微生物反応は世界初の発想にもとづく。

新技術の特徴

・大腸菌等のグラム陰性細菌を強力かつ可逆的に固定化する世界唯一の技術
・培養液に懸濁させずに、固定化微生物を気相中において化学反応に供するゲームチェンジング技術
・固定化により、高密度培養、反復反応、連続反応、分離プロセスの簡易化が可能で、合成生物で創出した各種微生物に適用可能

想定される用途

・温暖化ガス・ガス化バイオマス・ガス化廃棄物からのバイオものづくり
・効率的なバイオものづくり
・排ガス・悪臭物質の処理と有用物への変換

関連情報

デモあり

  • 11:00~11:25
  • 創薬

3)新型コロナウイルスに対する抗ウイルス作用を示す化合物

琉球大学 教育学部 理科教育 有機化学・海洋天然化学 教授 照屋 俊明

新技術の概要

沖縄本島北部を代表する柑橘類であるシークヮーサーに含まれるノビレチンが新型コロナウイルスに対する抑制効果を示すこと明らかにした。新型コロナウイルスを感染させた培養細胞にサンプルを添加・培養してウイルスRNA量を確認したところ、ノビレチンは低濃度でウイルスRNA量を半分にまで減少させた。

従来技術・競合技術との比較

これまでにノビレチンが新型コロナウイルスに対して抗ウイルス作用を有することは報告されていない。

新技術の特徴

・新型コロナウイルスに対する抗ウイルス作用を有すること
・ノビレチンは熱、空気に安定であること
・高純度にノビレチンを含む抽出物がすでに市販されていること

想定される用途

・タブレットやのど飴への使用
・口腔ケア商品など

  • 13:00~13:25
  • アグリ・バイオ

4)人工知能および機器分析を活用した微生物合成培地の設計手法

北見工業大学 工学部 地域未来デザイン工学科・バイオ食品工学コース 教授 小西 正朗

https://biofoodeng.er.kitami-it.ac.jp/bioprocess/

新技術の概要

5種類の機器分析を用いた天然培養基材(酵母エキス・ペプトン)などの組成の分析およびその組成データを用いた合成培地の設計に関する技術。合成培地による大腸菌の増殖性、組換えタンパク質生産性の改善を達成可能。NEDOプロジェクトで開発しているAI支援培地最適化との組合せで天然培地に勝る合成培地の設計ができる。

従来技術・競合技術との比較

ペプトン水の分析データをもとに設計した市販培地(Gibco Bacto CD Supreme Fermentation Production Medium(FPM))よりも高性能な合成培地を設計可能。培地組成分析対象>100成分は類を見ない。

新技術の特徴

・天然物の網羅分析データベース
・DBを用いた合成培地の設計
・AIを活用した培地最適化技術との組合せ

想定される用途

・バイオプロセスの培地設計への利用
・微生物培養用合成培地の製造販売
・天然物を含む培地や食品のプロファイリング

  • 13:30~13:55
  • アグリ・バイオ

5)細胞増殖制御技術による光合成的芳香族生産

神戸大学 先端バイオ工学研究センター 教授 蓮沼 誠久

http://www2.kobe-u.ac.jp/~akondo/hasunuma.html

新技術の概要

光合成微生物であるシアノバクテリアの細胞分裂を任意のタイミングで停止させる技術の開発に成功した。この技術を用いることにより、細胞分裂を“自己遮蔽効果により光量子利用効率が低下する前の段階”で停止させ、なおかつ、光合成で吸収したCO2を物質生産に集中させることができる。

従来技術・競合技術との比較

光合成微生物を利用した物質生産はCO2を単一原料としてモノづくりを行える利点があるが、1)光エネルギーの大部分が細胞増殖に利用されること、2)増殖が進むと細胞が影になって受光量が低下すること、が低生産量の原因だった。本技術はこの二つの弱点を克服し、CO2からの生産量を飛躍的に向上させることができる。

新技術の特徴

・光合成微生物を物質生産に特化した状態にし、さらにそれを持続することができる
・プラスチック原料をはじめとする有用芳香族化合物を高生産できる
・細胞のサイズを大きくすることができる

想定される用途

・CO2からの持続的な有用物質生産
・プラスチックモノマー、エンプラ原料、機能性芳香族化合物等の生産
・機能性食品素材の高効率生産

関連情報

サンプルあり

  • 14:00~14:25
  • アグリ・バイオ

6)ムギの超開花性による新規育種開発

岡山大学 資源植物科学研究所 ゲノム多様性グループ 准教授 久野 裕

https://www.rib.okayama-u.ac.jp/barley/

新技術の概要

本技術は、安定して高開口度で開花する「超開花性」ムギ類を用いた品種改良(育種)である。発表者等は超開花性の原因遺伝子を同定しており、ゲノム編集による形質の再現や優良個体選抜のための遺伝子鑑定が可能である。雄性不稔系統に超開花性を導入することにより、一代雑種品種育成における採種効率の向上が期待できる。

従来技術・競合技術との比較

従来ムギ類でも雑種強勢を用いた品種が開発されてきたが、採種効率が悪く雑種種子のコストが高くなること等が原因で、その利用は限定的であった。一方、オオムギでは閉花受粉して自家受粉の傾向が強く、雑種育成には向いていなかった。本技術によって物理的に大きく開花させると種子着粒の効率向上が確認できている。

新技術の特徴

・超開花性の導入による一代雑種品種の効率育成
・超開花性と雄性不稔性を組み合わせた一代雑種の採種効率向上
・ムギ類のゲノム編集による超開花性の再現

想定される用途

・オオムギの一代雑種品種の開発
・コムギの一代雑種品種開発
・ムギ類のバイオマス向上とその産業利用

  • 14:30~14:55
  • アグリ・バイオ

7)植物によるヘパリン合成のための基礎技術

産業技術総合研究所 生物プロセス研究部門 植物分子工学研究グループ 
主任研究員 松尾 幸毅

https://bpri.aist.go.jp/pmt

新技術の概要

高度に硫酸化された糖鎖である動物由来グリコサミノグリカン(ヘパリンやへパラン硫酸)を、植物において合成した報告は未だ無い。本技術は、植物に動物由来糖転移酵素等を導入することによって、植物において動物由来グリコサミノグリカンを合成するための基礎技術を提供するものである。

従来技術・競合技術との比較

ヘパリン等の動物由来糖鎖は、現在動物組織より抽出・精製することにより得られているが、不純物の混入等が問題となっている。本技術によりヘパリン等の植物生産が可能となれば、アニマルフリーでヘパリン等を生産することが可能となる。

新技術の特徴

・植物による組換えタンパク質の生産
・植物における組換えタンパク質翻訳後修飾の制御
・植物における動物由来糖鎖の合成

想定される用途

・医療分野
・美容分野

  • 15:00~15:25
  • 材料

8)ミドリムシ由来多糖を出発原料とする各種有機材料の開発

産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門 分子細胞デザイン研究グループ 
上級主任研究員 芝上 基成

https://unit.aist.go.jp/bmd/gr/mcb-1/index.html

新技術の概要

光合成に加えて糖を含む排水等を炭素源とした増殖も可能なミドリムシは、CO2の固定や有機物のリサイクルに役に立つ。本発表では、ミドリムシが作る多糖を出発原料とするビーズ、ファイバー、繊維、粘着剤、増粘剤、フィルム等のさまざまなサステナブル有機材料について紹介する。

従来技術・競合技術との比較

従来の多糖系ナノファイバーは化学変性を施さない限り凝集しやすく、一旦凝集すると再生は困難とされる。一方、パラミロンを唯一の原料とする、蜘蛛の巣状ネットワーク構造を特徴とするサブミクロンファイバー(パラミロンウェブ)は、化学的には未変性であるにもかかわらず凝集しにくく、また乾燥しても水に再分散することで容易にファイバーに再生可能である。

新技術の特徴

・(パラミロンビーズ)天然成分率100%の、直径1mm以下の真球状のビーズ
・(パラミロンウェブ)強い剪断力に耐え、乾燥してもファイバーが凝集しにくく、また乾燥しても水に分散させると容易にファイバーへ再生可能な、蜘蛛の巣状ネットワーク構造を特徴とする天然成分率100%のサブミクロンファイバー
・(パラミロンペーパー)パラミロンウェブから調製される、ハンドリング容易な半透明紙

想定される用途

・生分解性が要求され、また球状やファイバーネットワーク構造等のユニークな形状が生かされる、石油由来製品の代替用途

関連情報

サンプルあり

お問い合わせ

連携・ライセンスについて

静岡県立大学 地域・産学連携推進室
TEL:054-264-5124 
Mail:renkeiアットマークu-shizuoka-ken.ac.jp
URL:https://www.u-shizuoka-ken.ac.jp/

北見工業大学 知的財産センター
TEL:0157-26-9152 
Mail:chizaiアットマークdesk.kitami-it.ac.jp
URL:https://www.kitami-it.ac.jp/center-info/intellectual_property/

琉球大学 総合企画戦略部研究推進課産学連携推進係
TEL:098-895-8670 
Mail:sangakuアットマークacs.u-ryukyu.ac.jp
URL:https://iicc.skr.u-ryukyu.ac.jp/

名古屋大学 大学院工学研究科
TEL:052-789-3339 
Mail:khoriアットマークchembio.nagoya-u.ac.jp

神戸大学  文理農等キャンパス事務部 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
TEL:078-803-6495 
Mail:stin-soumu2アットマークoffice.kobe-u.ac.jp
URL:https://www.kobe-u.ac.jp/

岡山大学 資源植物科学研究所
TEL:086-424-1661 
Mail:see1201アットマークadm.okayama-u.ac.jp
URL:https://www.rib.okayama-u.ac.jp/

株式会社 AIST Solutions(産業技術総合研究所 新技術説明会事務局)
URL:https://www.aist-solutions.co.jp/contact/form.html

新技術説明会について

〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町

TEL:03-5214-7519

Mail:scettアットマークjst.go.jp

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