一般的には、酵母はグルコースを代謝して特異的にエタノールを作り出す能力を有し、他の物質を作り出すことは殆ど期待できませんが、発酵時のさまざまなストレスに強い特性を持ち、詳細な代謝回路等が解明されているなど研究ツールとして充実していることから、この代謝回路に以下の図に示すような方法にてイソブタノールを産生する新たな代謝回路を組み込むことが可能となりました。

　酵母のグルコースを出発点とし、ピルビン酸を経由する代謝回路に、エタノールを産生する回路を遮断し、遺伝子導入技術を使って、イソブタノールを産生する代謝回路を組み込んだ時に生ずる問題点を解明するためにシミュレーションを行います。

　このシミュレーションに基づいた新しい代謝回路を遺伝子導入で作成し、シミュレーション通りの代謝が行われているか検証・解析を行うことができます。

　この検証・解析結果から酵母にイソブタノールを産生させる代謝回路を遺伝子導入した結果、143mg/ℓのイソブタノールを作ることに成功し、最終的には10g/ℓの収率を目標に研究を進行させています。

　セルロース系バイオマスから次世代バイオ燃料であるイソブタノールを生産する酵母の開発を目指します。酵母の代謝系を大規模に改変するために、代謝デザイン技術、代謝改変技術、代謝診断技術などの革新的手法を駆使します。これにより、酵母のイソブタノール生合成能を大幅に向上させることを目指します。イソブタノールはバイオエタノールに続く次世代バイオ燃料のみならず、多様な化成品の原料としても利用可能です。また、代謝デザイン技術、代謝改変技術、代謝診断技術などの手法は今後の酵母を用いた代謝改変研究へと応用が可能です。これらの実用化により多方面にわたるグリーンイノベーションを創出したいと考えています。