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Elucidation of in situ lignin biodegradation using bacterial sensor

使用细菌传感器阐明原位木质素生物降解

基本信息

批准号：
21K05872
负责人：
上村直史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

リグニンは自然界で「真菌等による高分子構造の解体」と「生成した芳香族化合物の細菌による代謝」を経て無機化される。一方、環境中ではリグニンの解体で生成する芳香族化合物が速やかに分解されるため、化学分析ではほとんど検出されない。このため、環境中ではどのような化合物がリグニンの解体で生成し細菌により代謝されているのかは明らかでない。本研究では、申請者が開発した様々な低分子芳香族化合物の代謝を検出できるセンサー細菌を利用し、自然環境におけるリグニン由来化合物の存在と、真菌による木材腐朽時に実際に細菌がリグニン解体物を代謝するかどうかの解明を目的とした。これまでに作出してきた、様々なリグニン由来化合物を代謝できるSphingobium sp. SYK-6株を宿主としたフェルラ酸のセンサーが、蛍光顕微鏡で評価可能かどうか調査した。センサー細菌を包埋させた寒天培地に1μM～1000μMのフェルラ酸を染み込ませたろ紙を静置した結果、10μM以上の濃度で顕著なフェルラ酸応答によるGFP蛍光が観察された。本手法を応用し、白色腐朽菌により分解された木粉に対して、本センサーが応答するかどうか検討した。白色腐朽菌のCeriporiopsis subvermispora、Phanerochaete chrysosporium、Trametes versicolorがそれぞれ接種された広葉樹のコナラの木粉を30日間培養することで腐朽させ、各腐朽木粉の懸濁液を染み込ませたろ紙をセンサー細菌包埋培地に静置し、蛍光顕微鏡で観察した。その結果、P. chrysosporiumの木粉試験液において、顕著なGFPに由来する蛍光が観察されたことから、P. chrysosporiumによるリグニンの分解で生成した芳香族化合物をSYK-6株が代謝したことが強く示唆された。

In nature, the production of aromatic compounds is caused by the disintegration of polymers such as fungi and the generation of aromatic compounds by bacteria. On the one hand, the decomposition of aromatic compounds in the environment led to rapid decomposition of aromatic compounds, chemical analysis and chemical analysis. In the environment, the compounds in the environment were disintegrated to form bacteria and bacteria in the environment. In this study, low molecular weight aromatic compounds were used to determine the use of low molecular weight aromatic compounds, the natural environment, the presence of compounds, the decay of wood by fungi and the disintegration of bacteria and bacteria. The chemical compound that is derived from this compound is known to be Sphingobium sp. The host of SYK-6 strain may be infected by acid, light, and light. The bacteria were embedded in the soil in cold weather. 1 μ M ~ 1000 μ M was used to cultivate the earth. The results showed that the temperature was higher than 10 μ M, the temperature was higher than 10 μ M, the temperature was slightly higher than 10 μ M, the temperature was slightly higher than 10 μ M, and the temperature was slightly higher than 10 μ M. the results showed that the temperature was slightly higher than 10 μ M, the temperature was higher than 10 μ M, and the temperature was slightly higher than 10 μ M. In this method, white rot fungus is used to decompose wood flour, and this method is used to answer the question. The white rot fungus Ceriporiopsis subvermispora, Phanerochaete chrysosporium, Trametes versicolor rotting fungus were inoculated with the rotting fungus Ceriporiopsis subvermispora, Phanerochaete chrysosporium, and the white rot fungus were inoculated with the white rot fungus, the The results showed that P. chrysosporium, wood flour, wood