”中性子線育種 × BGM法”で『産業用酵母』の高機能化へ。QFFとカーブジェンが共同開発を開始

エタノール発酵などの『産業用酵母』の育種で、変異体ライブラリー作出と高精度スクリーニングを一体化させた開発モデルを構築。バイオ燃料・バイオものづくり分野への展開を目指す。

写真は中性子線育種技術で作出した酵母（本開発対象とは別の品種）

株式会社クォンタムフラワーズ＆フーズ（QFF／本社：茨城県水戸市、代表取締役 CEO／CTO：菊池 伯夫、以下「QFF」）と、カーブジェン株式会社（本社：東京都渋谷区、代表取締役：中島 正和、以下「カーブジェン」）は、このたび、「中性子線育種及びBGM法を用いた産業用酵母の育種」に関する共同研究開発を開始しました。

本共同開発では、エタノール発酵用途を含む産業用酵母を対象に、QFFが有する中性子線育種技術を活用した変異体ライブラリーの作出と、カーブジェンが有するBGM法を活用した評価・スクリーニングを組み合わせます。これにより、バイオ燃料やバイオものづくり分野において活用可能な、高機能な産業用酵母の開発基盤構築を目指します。

QFFは、独自の非GMO高速育種技術「中性子線スピーディ育種®」をコアに、植物・微生物・動物細胞など多様な生物資源の改良に取り組むバイオテック企業です。中性子線によって自然界でも起こり得る突然変異を効率的に誘発し、目的形質を持つ個体・株を選抜することで、従来よりも短期間での育種・品種改良を支援しています。

カーブジェンは、AIとバイオテクノロジーを融合し、ライフサイエンス分野における研究・診断・品質管理の高度化に取り組む企業です。同社が開発するBGM法は、微生物の増殖挙動を定量的に解析することで、従来の目視や手作業では捉えにくかった微細な差異を評価することを可能にする技術です。

今回の共同開発では、QFFの「多様な変異を創出する技術」と、カーブジェンの「微生物の挙動を高精度に評価する技術」を組み合わせることで、産業用酵母の育種における変異創出から評価・選抜までの一体的な開発モデルの構築を目指します。

■ 共同開発の背景

酵母は、食品・飲料、バイオ燃料、化学品生産、機能性素材、バイオマテリアルなど、幅広い産業で活用される重要な微生物資源です。近年、脱炭素社会の実現や持続可能なものづくりへの移行を背景に、発酵プロセスを活用したバイオものづくりへの関心が高まっており、産業用途に適した高機能な微生物株の開発ニーズが拡大しています。

一方で、産業用酵母の改良には、生産性、耐熱性、耐酸性、浸透圧耐性、培養安定性、発酵関連特性など、複数の形質を総合的に評価する必要があります。そのため、有用な変異を効率的に創出する技術と、多数の候補株の中から有望株を迅速かつ定量的に選抜する評価技術の組み合わせが重要となります。

QFFはこれまで、中性子線育種技術を活用し、植物のみならず微生物分野においても、産業利用を見据えた変異体作出・育種支援に取り組んできました。カーブジェンは、BGM法を通じて、微生物の挙動を定量的に可視化・解析する技術を提供しています。

本共同開発は、両社の技術を組み合わせることで、産業用酵母の育種における新たな開発基盤を構築することを目的としています。

■ 『中性子線育種 × BGM法』による産業用酵母の開発モデル

本共同開発では、QFFの中性子線育種技術を用いて産業用酵母に多様な変異を導入し、変異体ライブラリーを作出します。その後、カーブジェンのBGM法を活用し、候補株の増殖挙動や発酵関連特性などを定量的に評価することで、有用形質を持つ候補株の探索を進めます。

中性子線育種は、遺伝子組換えを用いずに多様な変異を誘発できる点が特長です。一方、BGM法は、微生物の挙動を定量的に把握し、候補株ごとの違いを可視化することが可能です。両技術を組み合わせることで、従来は経験や手作業に依存しやすかった微生物育種のプロセスを、より効率的かつ再現性の高いものにすることを目指します。

また、本共同開発は、特定用途に限定した酵母株の開発にとどまらず、将来的にはバイオ燃料、発酵生産、機能性素材、バイオマテリアル、化学品生産など、幅広いバイオものづくり分野への応用を視野に入れています。

■「微生物スピーディ育種」への応用可能性

微生物育種においては、目的とする形質を持つ株を得るために、多数の変異株を作出し、それらを効率的に評価・選抜する必要があります。

QFFの中性子線育種技術により多様な変異体を創出し、カーブジェンのBGM法により候補株の挙動を定量的に解析することで、微生物育種における「変異創出」と「評価・選抜」を一体化した新たな開発支援モデルの構築が可能になります。

本共同開発で得られる知見は、エタノール発酵用途の酵母に限らず、食品、燃料、素材、化学品、環境分野など、さまざまな産業微生物の育種・スクリーニング支援に応用できる可能性があります。

QFFとカーブジェンは、本共同開発を通じて、産業微生物の育種における新たな技術基盤を構築し、バイオものづくりの社会実装を加速することを目指します。

■ 本共同開発で目指すこと

本共同開発では、以下の実現を目指します。

•  産業用酵母に対する最適な変異導入条件の構築

• 独自の変異体ライブラリーの作出

• BGM法を用いた独自の評価アルゴリズムによる増殖・発酵関連特性の定量解析

• 有用形質を有する有望候補株のハイスループット・スクリーニング

• バイオ燃料およびバイオものづくり分野への社会実装・事業化可能性の検証

■ 両社代表コメント

株式会社クォンタムフラワーズ＆フーズ　代表取締役 CEO／CTO　菊池 伯夫

「このたび、カーブジェン株式会社様と、産業用酵母の育種に関する共同研究開発を開始できることを大変嬉しく思います。

QFFはこれまで、中性子線育種技術を活用し、植物だけでなく微生物分野においても、産業利用に資する新たな育種アプローチの開発に取り組んでまいりました。微生物育種においては、多様な変異を創出するだけでなく、その中から有用な株をいかに効率的に見つけ出すかが非常に重要です。

今回、カーブジェン様のBGM法と当社の中性子線育種技術を組み合わせることで、産業用酵母の育種における新たな可能性を切り拓けると考えています。本共同開発を通じて、バイオ燃料やバイオものづくり分野に貢献する高機能微生物の開発基盤を構築してまいります。」

カーブジェン株式会社　代表取締役　中島 正和

「このたび、株式会社クォンタムフラワーズ＆フーズ様と、BGM法を活用した産業用酵母の育種に関する共同研究開発を開始できることを大変光栄に思います。

カーブジェンは、AIとバイオテクノロジーを融合し、ライフサイエンス分野における研究開発の効率化・高度化に取り組んでいます。BGM法は、微生物の増殖挙動を定量的に可視化することで、従来の評価手法では見えにくかった差異を捉えることを目指す技術です。

QFF様の中性子線育種技術により作出される多様な変異体ライブラリーと、当社のBGM法を組み合わせることで、微生物育種における評価・選抜プロセスの高度化に貢献できると考えています。本共同開発を通じて、バイオ燃料・発酵産業・バイオものづくり分野における新たな価値創出を目指してまいります。」

■ 今後の展開

両社は今後、産業用酵母に対する中性子線育種およびBGM法を用いた評価・スクリーニングを進め、変異体ライブラリーの作出、候補株の評価、有望株の選抜に取り組んでまいります。

また、本共同開発で得られる知見をもとに、バイオ燃料、食品、機能性素材、バイオマテリアル、化学品生産など、さまざまな産業微生物への応用可能性を検討します。

QFFとカーブジェンは、両社の技術を組み合わせることで、微生物育種の効率化と産業応用の加速を目指し、持続可能な社会の実現に貢献してまいります。

■ 会社概要

株式会社クォンタムフラワーズ＆フーズ

会社名	株式会社クォンタムフラワーズ＆フーズ
所在地	茨城県水戸市見川町2563-77 ルレーブ見川 2-101
代表者	代表取締役CEO／CTO  菊池 伯夫
事業内容	中性子線育種技術を活用した植物・微生物・動物細胞等の品種改良、研究開発支援、共同研究、事業開発
URL	https://qff.jp/

カーブジェン株式会社

会社名	カーブジェン株式会社
所在地	東京都渋谷区神南一丁目5番13号
代表者	代表取締役　中島 正和
事業内容	AIとバイオテクノロジーを活用したライフサイエンス分野向けソリューションの開発・提供
URL	https://carbgem.com/jp/

＜本件に関するお問い合わせ先＞

株式会社クォンタムフラワーズ&フーズ　

担当：内藤俊輔

E-mail：[e-mail]