バイオエコノミー社会の構築やＳＤＧｓといった環境問題への取り組みの中で、バイオプロセスによる化学品の原料転換が改めて注目を集めている。例えば、イソブタノールは、ラッカーや塗料の原料、プラスチック、ゴムの可塑剤など使用範囲が広く、様々な化学品の原料となる基幹化合物であり、バイオプロセスによる原料転換が期待されている。一般的にバイオプロセスの鍵を握るのは化学品を生産する微生物の性能であり、多くの研究が実施されている。微生物の一次代謝化合物であるピルビン酸をアセト乳酸に変換する酵素の活性を高め、微生物内に導入することで、イソブタノール生産性を向上できれば、化学品の原料転換に貢献するとともに、バイオ製品にシフトしつつある化学産業分野への展開が期待できる。 本願発明は、イソブタノール生合成に重要なアセト乳酸合成酵素の変異体を作製し、ピルビン酸をアセト乳酸に変換する反応を変化させることを課題とし、さらに変異体を導入した大腸菌を作製して培養することでイソブタノールの生産量を向上させることを課題とする。

発明者は、ピルビン酸からアセト乳酸を生成する反応を触媒する酵素、アセト乳酸合成酵素に着目し、コンピューテーショナルデザインの技術を導入することで、酵素活性が変化した変異体酵素の作製に成功した。さらに、この変異体酵素を微生物に導入することで、イソブタノール生産量を向上させることに成功し、本発明を生み出すに至った。