クラミドモナス・ラインハルティにおけるアスタキサンチン合成

PROTOGA社は先日、微細藻類遺伝子改変プラットフォームを用いてクラミドモナス・ラインハルティで天然アスタキサンチンの合成に成功し、現在、関連する知的財産権の開発と下流工程の研究を進めていると発表しました。これはアスタキサンチン合成パイプラインに組み込まれた第2世代の遺伝子改変細胞であり、今後も改良を重ねていく予定です。第1世代の遺伝子改変細胞は既にパイロット試験段階に入っています。クラミドモナス・ラインハルティを用いたアスタキサンチンの工業生産は、ヘマトコッカス・プルビアリスを用いた場合よりもコスト、生産性、品質の面で優れていると期待されています。

アスタキサンチンは、天然および合成のキサントフィルであり、プロビタミンAではないカロテノイドで、抗酸化作用、抗炎症作用、抗腫瘍作用の可能性を秘めています。その抗酸化活性はビタミンCの6000倍、ビタミンEの550倍です。アスタキサンチンは、免疫調節、心血管系の維持、目と脳の健康、肌の活力、アンチエイジングなど、幅広い用途で優れた効果を発揮します。アスタキサンチンは、健康食品や健康効果のある栄養補助食品によく使用され、抗酸化作用のある化粧品にも添加されています。

Grand View Researchによると、世界のアスタキサンチン市場は2025年までに25億5000万ドルに達すると予想されています。現在、化学合成やPhaffia rhodozymaから得られるアスタキサンチンの活性は、微細藻類由来の天然レボアスタキサンチンの活性に比べて、構造光学活性のためかなり低くなっています。市場に出回っている天然レボアスタキサンチンはすべてHaematococcus Pluvialis由来です。しかし、Haematococcus Pluvialisは成長が遅く、培養サイクルが長く、環境要因の影響を受けやすいため、生産能力には限界があります。

天然物の新たな供給源であり、合成生物学の基盤細胞でもある微細藻類は、より複雑な代謝ネットワークと生合成能力を備えています。クラミドモナス・ラインハルディは、その基盤細胞として知られ、「緑酵母」とも呼ばれています。PROTOGAは、高度な微細藻類遺伝子編集技術と、その後の微細藻類発酵技術を習得しました。同時に、PROTOGAは光合成独立栄養技術の開発も進めています。この育種技術が成熟し、大規模生産に適用できるようになれば、CO2をバイオベース製品に変換する合成効率が向上するでしょう。