Research for identification of rubber-decomposing gene which is included in rubber-decomposing bacteria

本研究では、ゴム分解微生物(Enterobacter MOE-1株、以下MOE-1株と記す)の変異体作製によるゴム分解遺伝子部位の同定、遺伝子組み換えによる機能特定と改良、およびそれを基にした低温でかつ安全に利用することのできる合成ゴム分解バイオリアクターの作製を行うための検討を行う。今年度は昨年度に引き続き、ゴム分解能力喪失変異体の作製を試みた。紫外線を用いてゴム分解微生物にランダムな変異を起こし、得られた複数個の変異体群から、アルデヒドの生成能力の欠落した株を選別していった。ゴム分解能喪失の有無は、昨年度報告したプレート法を用いた。これにより、想定よりも早く変異体の選別が可能となった。前年度と合わせて、おおよそ1万個のコロニーの分析を行ったが、ゴム分解能欠損株を発見することはできなかった。今年度もコロナの影響により実験が制限されたことも原因として挙げられるが、変異体作成による手法は効率が悪いことから、昨年度後半より、ゴムを分解する酵素のアミノ酸配列による遺伝子部位同定についても並行して実施している。前年度で報告した通り、最終年度実施予定のゴム分解変異体の大量培養をバッチ式で行うためのリアクター作製を前倒しして平衡実施した。今年度は予備試験として、分解率が向上するための予備試験として、フラスコを用いた小型培養装置による各種条件の振り分けを行った。これより、酸素濃度や培地組成を調整することにより、従来の5～7倍程度の分解率を得ることに成功した。また、各種培養条件でデータをもとに、SVMによるSBR分解率予測モデルの構築を行ったところ、ほとんどの予測モデルにおいて0.7前後の精度を得た。この条件をもとに市販のステンレス容器を加工し、ゴムの分解をバッチ式で行う大型リアクターの構築を行った。次年度、小型装置で得られた結果も参考にしながら、分解条件の検討を行う予定である。

本研究では、ゴム分解微生物(Enterobacter MOE-1株、以下MOE-1株と記す)の変異体作製によるゴム分解遺伝子部位の同定、遺伝子組み換えによる機能特定と改良、およびそれを基にした低温でかつ安全に利用することのできる合成ゴム分解バイオリアクターの作製を行うための検討を行う。今年度は昨年度に引き続き、ゴム分解能力喪失変異体の作製を試みた。紫外線を用いてゴム分解微生物にランダムな変異を起こし、得られた複数個の変異体群から、アルデヒドの生成能力の欠落した株を選別していった。ゴム分解能喪失の有無は、昨年度報告したプレート法を用いた。これにより、想定よりも早く変異体の選別が可能となった。前年度と合わせて、おおよそ1万個のコロニーの分析を行ったが、ゴム分解能欠損株を発見することはできなかった。今年度もコロナの影響により実験が制限されたことも原因として挙げられるが、変異体作成による手法は効率が悪いことから、昨年度後半より、ゴムを分解する酵素のアミノ酸配列による遺伝子部位同定についても並行して実施している。前年度で報告した通り、最終年度実施予定のゴム分解変異体の大量培養をバッチ式で行うためのリアクター作製を前倒しして平衡実施した。今年度は予備試験として、分解率が向上するための予備試験として、フラスコを用いた小型培養装置による各種条件の振り分けを行った。これより、酸素濃度や培地組成を調整することにより、従来の5～7倍程度の分解率を得ることに成功した。また、各種培養条件でデータをもとに、SVMによるSBR分解率予測モデルの構築を行ったところ、ほとんどの予測モデルにおいて0.7前後の精度を得た。この条件をもとに市販のステンレス容器を加工し、ゴムの分解をバッチ式で行う大型リアクターの構築を行った。次年度、小型装置で得られた結果も参考にしながら、分解条件の検討を行う予定である。