地方独立行政法人大阪産業技術研究所 - 当法人は、(地独)大阪府立産業技術総合研究所と(地独)大阪市立工業研究所が統合し、平成29年4月1日にスタートしました。研究開発から製造まで、企業の開発ステージに応じた支援を一気通貫で提供し、大阪産業の更なる飛躍に向け、大阪発のイノベーションを創出します。

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環境材料・生物工学研究室

“人に優しく環境に調和したものづくり技術”を開発し、安全・安心で持続可能な社会の構築に貢献することを目指しています。毒性の無い素材から高性能材料を製造するための新規表面処理技術の開発、および高機能性合金めっきの開発に取り組んでいます。また微生物や酵素の潜在能力を探索・研究し、バイオ技術を利用してその能力を最大限引き出すことにより、バイオマス製品の生産や環境浄化等に関わる技術を開発しています。


担当者

 ・駒 大輔     研究室長
 ・山中 勇人    総括研究員
 ・野呂 美智雄   総括研究員
 ・森芳 邦彦    主幹研究員
 ・大橋 博之    主任研究員
 ・藤原 良介    研究員
 ・大本 貴士    研究フェロー

対応領域

めっき、塗装、電気・電子材料、建材、自動車部品、スズ系合金めっき、脱ニッケルめっき、はんだ付け、化学品、プラスチック、バイオリファイナリー、環境保全、遺伝子操作、発酵、酵素変換、生分解、抗菌、防かび

研究内容

トピックス

当研究室発の大阪技術研単独特許が成立しました

大腸菌の染色体DNAを改変し、芳香族アミノ酸であるフェニルアラニンとチロシンを高生産する菌株を開発しました(特許第7034496号)。開発した菌株は非常に高い対糖収率でフェニルアラニンとチロシンを生産します(プラスミドを用いていない従来菌株の3倍以上)。また、プラスミドを用いていないために培地への抗生物質の添加が不要であり、培養コストを大幅に低減することが可能です。
本菌株を宿主として用いることで、再生可能な糖質資源を原料として、多様な芳香族化合物を高生産することが可能となります。これまでに、企業との共同研究により、本菌株を利用したヒドロキシチロソールの高生産菌の開発に成功しています(特許第7194950号)。開発した菌株は従来報告されていた菌株よりも10倍以上高い収量(約10g/L)でヒドロキシチロソールを発酵生産することが可能でした。さらにJST A-STEP産学共同(育成型)の支援を受け、化学的安定性を大幅に向上させたヒドロキシチロソール配糖体の発酵生産法の開発にも成功しました(特許出願中)。

バイオリファイナリー技術を利用したバイオマス由来芳香族化学品の生産

遺伝子組換え技術により、芳香族アミノ酸を効率よく生産する大腸菌を作製し、この大腸菌に種々の遺伝子を導入することにより、グルコースからヒドロキシチロソールやアミノ安息香酸などの多様な芳香族化合物を体系的に生産する技術を開発しています。

【連絡担当者:駒】

発酵・培養へのメタボロームアプローチ

発酵食品や培養菌液などの生物試料に含まれる代謝物(化合物)を一斉に分析し、含有量を相対比較すること(=メタボローム)で、その試料の特徴が明らかにできます。このメタボローム技術で得られる情報を基に、微生物により産生される有用物質の探索や菌株改良、食物残渣の利活用を目指しています。

【連絡担当者:駒】

脱ニッケルめっき処理技術の開発

従来のニッケルめっき下地層を不要とする新しい処理技術の開発、およびパラジウム-ニッケル合金めっきに代わるニッケルを用いない新しいスズ系合金めっきの開発を行っています。

【連絡担当者:野呂】

バイオマス資源の利用を目指した酵素の探索・作出

コンピューターによる構造予測や遺伝子工学的手法を活用し、バイオマスの産業利用に適した加水分解酵素や配糖体化酵素酵素の探索・改変・反応系の開発を行っています。

【連絡担当者:駒】

プラスチック類や環境汚染物質の微生物分解と、その利用技術の開発

プラスチック類(ポリビニルアルコール、酢酸セルロース、ポリエステルなど)や、環境汚染の原因となる有害化合物(1,4-ジオキサン、ビスフェノールAなど)を分解する微生物を探索し、分解微生物や分解酵素の利用、自然界での生分解性の評価、分解産物の有効利用などの技術開発を行っています。また、活性汚泥や海水などを用いた各種生分解性試験を行っています。

【連絡担当者:山中】

抗菌性の評価と抗菌材料の開発

製品の抗菌処理は、付加価値の高い製品づくりの手段として比較的取り組みやすい技術です。種々の抗菌性評価技術を利用して、安価で、安全・安心な製品開発に取り組んでいます。

【連絡担当者:森芳】

耐熱性電子材料用めっきの開発

めっき界面に金属の拡散防止皮膜を形成することによって、粗雑な合金層の生成防止およびウィスカの発生抑制を達成し、新規な耐熱性電子材料用合金めっきを開発しています。また、スズ-銀はんだに対して、はんだ付け性をメニスコグラフ(動的濡れ性試験)で評価し、優れたはんだ付けも兼ね備えた皮膜を得るための開発を行っています。

【連絡担当者:野呂】

重要な代謝中間体を高蓄積する微生物の開発

代謝工学的手法を用いて、様々な有用化合物の鍵となる中間体(アセチルCoAやマロニルCoA等)を細胞内に多量に蓄積する大腸菌を作製しています。この大腸菌に、目的に合わせた遺伝子を導入することで、グルコース等の糖から多様な高付加価値化合物を生産する基盤技術の開発を行っています。

【連絡担当者:駒】

研究成果

研究論文(2020年以降)

  1. Honda Y, Takeuchi K, Hayakawa S, Koma D, Fujii H, Enhancement of nitrogenase activity in recombinant Escherichia coli by replacing upstream region of nif operon from Paenibacillus species, ChemBioChem, 27:e202500711, 2026.
  2. Ohashi H, Koma D, Ohmoto T, Ohashi T, Satoh Y, Misaki R, Yamanaka H, Enhancing hydroxytyrosol stability via site-specific glucosylation, Carbohydrate Research, 556:109618, 2025.
  3. Hirasawa T, Satoh Y, Koma D, Production of aromatic amino acids and their derivatives by Escherichia coli and Corynebacterium glutamicum, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 41:65, 2025.
  4. Shen N, Satoh Y, Koma D, Ohashi H, Ogasawara Y, Dairi T, Optimization of tyrosol-producing pathway with tyrosine decarboxylase and tyramine oxidase in high-tyrosine-producing Escherichia coli, Journal of Bioscience and Bioengineering, 137:115–123, 2024.
  5. Ohashi H, Koma D, Yamanaka H, Ohmoto T, Enzymatic properties of UDP-glycosyltransferase 89B1 from radish and modulation of enzyme catalytic activity via loop region mutation, PLOS ONE, 19:e0299755, 2024.
  6. Satoh Y, Fukui K, Koma D, Shen N, Lee TS, Engineered Escherichia coli platforms for tyrosine-derivative production from phenylalanine using phenylalanine hydroxylase and tetrahydrobiopterin-regeneration system, Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 16:115, 2023.
  7. Koma D, Fujisawa M, Ohashi H, Yamanaka H, Moriyoshi K, Nagamori E, Ohmoto T, Production of 3-hydroxytyrosol from glucose by chromosomally engineered Escherichia coli by fed-batch cultivation in a jar fermenter, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71:9451–9459, 2023.
  8. Fujita T, Nishi E, Koma D, Naito M, Hydroxytyrosol: Bioinspired nature-based adhesive motif with excellent chemical modifiability and stability, ACS Applied Polymer Materials, 5:3230–3234, 2023.
  9. Koma D, Kishida T, Yoshida E, Ohashi H, Yamanaka H, Moriyoshi K, Nagamori E, Ohmoto T, Chromosome engineering to generate plasmid-free phenylalanine- and tyrosine-overproducing Escherichia coli strains that can be applied in the generation of aromatic-compound-producing bacteria, Applied and Environmental Microbiology, 86:e00525-20, 2020.
  10. Ojima Y, Kawaguchi T, Fukui S, Kikuchi R, Terao K, Koma D, Ohmoto T, Azuma M, Promoted performance of microbial fuel cells using Escherichia coli cells with multiple-knockout of central metabolism genes, Bioprocess and Biosystems Engineering, 43:323–332, 2020.

連絡先 9:00~12:15/13:00~17:30(土日祝・年末年始を除く)

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技術相談窓口(06-6963-8181)へお尋ねください。

テクニカルシート・事例集

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テクニカル
シート
/事例集
Noタイトル
テクニカル
シート
25-23 標識反応と LC-MS/MS 法を活用した微量成分の分析
テクニカル
シート
24-28 生分解性を評価する酸素消費量測定システム
テクニカル
シート
22-22 LC-Q-ToF-MS を活用した網羅的脂質分析
テクニカル
シート
22-21 HPLC によるアミノ酸の分析
テクニカル
シート
21-09 全有機炭素(TOC)分析装置(固体燃焼装置付き)
テクニカル
シート
21-07 質量分析法を用いた差異解析
テクニカル
シート
21-06 質量分析法による混合物の測定 ― 分離装置の違いによる検出化合物の比較 ―
テクニカル
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21-05 大気圧固体試料プローブによる食品用ラップフィルム可塑剤の迅速質量分析
テクニカル
シート
21-02 製品管理に活用可能なLC-Q-TOF MS分析 ~合成ポリマー系洗浄剤を一例として~
テクニカル
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20-17 網羅的分析を可能にする質量分析システム
テクニカル
シート
19-23 マイクロプレートリーダー(マルチモード: 吸光・蛍光・発光測定に対応)
テクニカル
シート
19-22 各種化学製品の生分解性評価
テクニカル
シート
19-08 エネルギー分散型蛍光X 線分析~「迅速・簡便・非破壊」な成分元素の同定~
事例集 109 防食めっきの性能評価
事例集 100 酢酸セルロースの酵素分解・利用
事例集 73 熱や変性剤に対して安定なプロテアーゼの開発
事例集 57 抗菌性樹脂添加剤の開発
事例集 28 プラスチックや化学物質の生分解性の評価
事例集 16 ウィスカ発生の評価

インフォメーション

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