独立行政机构国立产业技术综合研究所[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）生物过程研究部[研究部部长田村智宏]红球菌 (红球菌) 细菌属宿主载体系统文部科学省关于研究开发过程中转基因生物处理的通知*)修订版中新增经过认证的宿主载体系统本通知自2014年7月1日起施行。
目前，基因重组技术在药物原料、重组蛋白等有用物质的生产中极为重要，多种宿主-载体系统已被开发作为其基础技术。其中，经认证的宿主载体系统非常有用，因为它们是文部科学大臣根据使用记录和科学知识积累确定的。通过添加该宿主载体系统，在使用转基因红球菌进行研发过程中，特别是在实用阶段的大规模培养测试中，防扩散措施的内容在一定条件下可以简化。这有望提高药物原料和重组蛋白等有用物质实际应用的研发效率。此外，预计红球菌的使用将得到推广并带来行业新的创新。
*)``与研究和开发相关的转基因生物类型 2 使用等根据部令中规定的传播预防措施的规定，修改规定经认证的宿主媒介系统的部分事项的通知9082_9153|
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| 图1红球菌(红平红球菌) |
基因重组技术已广泛应用于胰岛素和工业酶等有用物质的生产中，并且由于与其他生产方法相比，其在经济性和效率方面往往更为优越，因此预计未来对其的需求将继续扩大。
利用基因重组技术生产物质需要一组被称为宿主-载体系统的细胞，例如作为生产主体的微生物（宿主），以及将要生产的物质的基因引入宿主的介质（载体），并且系统已被开发用于多种用途。大肠杆菌和酵母等微生物经常被用作宿主。这些系统拥有丰富的技术经验，并且拥有多样化的宿主载体系统阵容，使其具有高度的通用性和实用性，并且经常使用此类宿主载体系统。然而，人们一直希望开发一种新的宿主载体系统，该系统可以在不同的生长环境下（例如在低温下）产生。
此外，转基因生物受到法律严格监管，考虑到对生物多样性的影响，处理和储存需要特殊条件（法律上称为“防扩散措施”）。经认证的宿主载体系统是文部科学大臣根据使用经验和科学知识的积累制定的，在一定条件下可以简化遏制措施的内容，因此很有用。
AIST开发了一种以微生物为宿主的系统作为新平台，可用于多种目的，例如生产有用物质。利用红球菌属细菌的宿主载体系统的研究开发始于2000年，由原生物遗传资源研究部基因表达工程研究组田村智博（现任生物过程研究部主任）、中岛信孝（现东京工业大学副教授）和三谷康雄（现生物过程研究部生物资源信息基础设施研究组）等人进行研究直至2012年，领导），并已应用于多种材料的生产。
到目前为止，我们已在与 Mercian Co, Ltd 的联合研究中使用了该宿主载体系统维生素 D 羟化酶2007 年 8 月 23 日 AIST 新闻稿）。此外，与旭化成制药株式会社共同研究。咪唑立宾的血液浓度2008 年 11 月 20 日 AIST 新闻稿）。
这项研究开发的一部分得到了文部科学省科学技术振兴协调基金、“国家研究振兴计划（2000-2000财年）”和“蛋白质3000项目（2002-2002财年）”的支持，该计划是作为文部科学省“新世纪优先研究”的一部分进行的创作计划”。
微生物保留与染色体分开的遗传信息质粒质粒是宿主载体系统的重要关键，因为它们可以使用基因工程技术相对容易地整合来自其他生物体的基因。在 AIST，来自红球菌属的不同细菌复制机制的质粒（pRE2895和pRE8428），并构建了独特的宿主载体系统。选择标记（引入抗生素抗性基因）和外源基因多克隆站点在质粒上表达向量的建设并使得在同一细胞中携带两种类型的载体成为可能：pRE2895衍生的和pRE8428衍生的，从而允许同时产生多种非宿主蛋白。另一方面，宿主红球菌是细胞壁细胞很难被破坏，因为它们对蛋清等中含有的用于分解的溶菌酶表现出很强的抵抗力11854_11929|红平红球菌L-88菌株）也是由AIST独立开发的，以促进细胞内产生的重组蛋白的回收。此外，转座子开发了一种载体（pTNR），它使得通过基因破坏来修饰宿主并将多种外源基因插入基因组成为可能。世界各地的大学和公司目前正在开发多种红球菌载体，但这次仅将具有上述pRE2895、pRE8428和pTNR中包含的因子基本骨架的载体添加为经过认证的宿主载体系统。严格来说，修改后的通知规定“红平红球菌或R。不透明作为宿主，pRE2895、pRE8428 和 pTNR 核酸或其衍生物作为载体”已被添加为经过认证的宿主载体系统。
红球菌属的宿主细菌（尤其是红平红球菌)具有较宽的生长温度范围，耐有机溶剂，具有多种生物催化功能，其基因组GC含量值高，则所要产生的基因的GC含量就高。通过利用这些特性，我们成功地生产了使用现有通用宿主 Betacou 系统难以生产的蛋白质（图 2）。此外，AIST还收到了国内外大学、研究机构和私营公司提供该宿主载体系统的大量请求，因此，该宿主载体系统的使用被认为正在稳步扩大，并且已经积累了作为转基因微生物处理的技术经验。
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| 图 2 红球菌属细菌的特征和宿主载体系统的使用 |
基于上述成果，2014年3月26日，官方公报发布了《关于根据与研究开发相关的第2类转基因生物利用中应采取的扩散防止措施的部令的规定，修改部分经认证的宿主媒介系统事项的通知》。 “关于经过认证的宿主-载体系统，根据对作为商业产品广泛应用于研究开发领域的宿主和载体组合的实际使用情况的了解，添加了新的组合”，并且还包括使用了AIST开发的红球菌的宿主-载体系统。本通知自2014年7月1日起施行。
希望此次公示的增加，能够简化转基因红球菌有用物质实际应用的研发，进一步推广红球菌的利用，从而创造行业新的创新。
为了加速该宿主载体系统的工业化利用，我们将进行旨在进一步提高生产率和降低回收成本的研究和开发。此外，许多红球菌属细菌被发现具有各种能力，例如产生抗菌物质的细菌，以及具有分解持久性环境污染物能力的细菌。通过使用该宿主-载体系统进行基因改造来增强微生物的原始功能，我们的目标是扩大其用途，不仅用于生产有用物质，还用于净化环境。
国立产业技术综合研究所
生物过程研究部
研究部主管 Tomohiro Tamura 电子邮件：t-tamura*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）