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指向性進化を用いた芳香族ポリマー原料生合成経路の構築

利用定向进化构建芳香族聚合物原料生物合成途径

基本信息

批准号：
20J12216
负责人：
小川友希
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではエンジニアリングプラスチックの原料である2,6-xylenolの人工生合成経路の構築を目指した。2,6-xylenolは酸化酵素XylMABCによってわずかに、転写制御因子XylSが認識する3-メチルサリチル酸に変換されるため、XylSによる検出が可能である。そこで、XylSを利用してXylMABCを改変することで、2,6-xylenolから3-メチルサリチル酸への変換効率を向上させ、より高感度な2,6-xylenol検出系の構築に取り組んだ。まず、XylSの制御下に抗生物質耐性遺伝子や蛍光タンパク質遺伝子を配置した遺伝子モチーフを利用して、3-メチルサリチル酸の生産量から変異型XylMの活性を評価する系を構築した。この評価系を用いて変異型XylM活性を評価し、機械学習と組み合わせることで、XylMの指向性進化を行った。これにより変換効率が野生型の20倍に向上した変異型XylMの取得に成功した。転写制御因子による酵素活性の評価系を、機械学習と組み合わせた酵素改変手法はこれまで確立されていなく、本研究で確立した手法は膜タンパク質などのin vitroでの酵素活性評価が困難なタンパク質のように、機械学習の適用が難しいと考えられてきたタンパク質の改変を可能にする先駆的な手法である。また3,5-ジメチルチロシンから2,6-xylenolへの変換を担う変異型TPLを構築し、2,6-xylenol人工生合成経路の下流経路の反応が進行することを実証した。そこで、変異型TPL、変異型XylM、XylABC、XylSを組み合わせた3,5-ジメチルチロシン生産検出システムを利用し、2,6-xylenol人工生合成経路の上流経路の反応を担うメチル基転移酵素SacFの活性評価システムを構築した。今後この系を用いてSacFの改変が可能になることが期待できる。

The purpose of this study is to determine whether the raw materials are synthesized by artificial synthesis. 2When XylMABC xylenol acidified enzyme, XylS acidified enzyme, XylS acid enzyme, maleic acid, etc. In this paper, the authors use the method of changing the quality of XylMABC, XylS, etc., to improve the quality of the system, to improve the sensitivity, to improve the sensitivity and to improve the quality of the system. Under the control of anti-biological tolerance, anti-biotic tolerance, anti-biological tolerance, anti-biotic tolerance, anti-biotic The equipment used in this study is the use of anti-tumor XylM active agents, mechanical mechanical equipment, and XylM targeting techniques. The rate of XylM of wild type is 20 times higher than that of wild type. In this study, the control factors, enzyme activity, enzyme activity, enzyme activity. In mechanical science, it is possible to use different methods to improve the performance of the machine. Please do not know what to do. There is a lot of trouble in the process of TPL synthesis. The TPL, TPL, XylM, XylABC, and XylS were combined to make sure that the products were synthesized in the upper stream of the pathways, and that the gene transferase SacF activity was detected. In the future, we will use the word "SacF" to change the situation. We may be looking forward to it.