重合酵素が示す特異な触媒能を利用した構造制御型バイオポリエステル生産法の開発

利用聚合酶独特的催化能力开发结构控制的生物聚酯生产方法

• 批准号: 19J40108
• 负责人: 百武(石井) 真奈美
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J40108/
• 关键词: ポリヒドロキシアルカン酸; 重合酵素; スクリーニング

ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は、バイオマスを原料に微生物細胞内で合成、蓄積されるバイオポリエステルである。その重合過程を担う重合酵素は由来する微生物によって特性が異なり、中でもBacillus cereus由来の重合酵素PhaRCはPHA重合活性のみならず加アルコール分解活性も有する珍しい酵素である。本研究ではこれまで、この活性に関与するアミノ酸部位の特定を試みてきた。昨年度までにPHA分子量に基づいたスクリーニング系を構築し、PHAを高分子量化する変異について解析を行った。本年度は4月から9月まで研究を実施し、加アルコール分解能が向上したと推測される変異体について解析を行った。変異体では野生型酵素に比べ合成するPHAの分子量が低下していることを確認したが、PHA分子量には加アルコール分解能のほか、PHA合成時の連鎖移動反応やモノマー供給など様々な因子が影響することが報告されている。したがってPHA合成と加アルコール分解を切り離して解析するため、PHA合成後の菌体を加アルコール分解能の発現が可能な条件下に植え継ぐ培養方法を実施した。PHA合成条件にて宿主微生物により生産されることが報告されているエタノールを用いて実験を行ったところ、変異型酵素発現株では野生型酵素の場合に比べ加アルコール分解能が向上していることがわかった。ウェスタンブロット解析の結果、変異の有無による酵素発現量の明確な変化は確認されなかったことから、変異によって酵素あたりの活性が向上したことが示唆された。

Polymeric acid (PHA) is synthesized and accumulated in microbial cells from raw materials. The recombination process is responsible for the recombination enzyme origin of microorganisms. The recombination enzyme PhaRC is responsible for the recombination activity of PHA and the degradation activity of PHA. In this study, we investigated the activity and activity of these compounds in relation to specific acid sites. The molecular weight of PHA was determined by molecular weight analysis. This year, from April to September, the study was carried out and the results were analyzed. The lower molecular weight of PHA synthesized by the mutant enzyme compared with that of the wild type enzyme was confirmed, the higher molecular weight of PHA was, the lower molecular weight The culture method of PHA synthesis, decomposition and isolation was carried out under possible conditions. PHA synthesis conditions for host microorganism production are reported to be higher than those for wild-type enzyme production. The results of the enzyme analysis, the presence or absence of different enzymes, and the determination of the activity of different enzymes were analyzed.