Evolutionary engineering based creation of monomer-supplying enzyme that allows the microbial synthesis of new monomer-incorporated polymers

基于进化工程的单体供应酶的创建，允许微生物合成新的单体掺入聚合物

• 批准号: 24651090
• 负责人: TAGUCHI SEIICHI
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24651090/
• 关键词: 新規モノマー; 基質特異性; モノマー組成; ポリマー物性; 乳酸ポリマー; 微生物工場; CoA転移酵素; 重合酵素

This study is based on the microbial system for production of the new type polymers by polymerizing enzyme with altered substrate specificity. So far the most fascinating achievement is the first incorporation of lactic acid as a monomer into the polymer through engineering the polymerase. Upon the project, the reactivity of CoA-transferase towards new monomers susch as lactic acid should be a key for the synthesis of monomer CoA forms. Glycolic acid is a second target monomer bearing 2-OH. Through engineering the CoA transferase as well as polymerase, the incorporation of glycolic acid into the polymeric back bone was demonstrated by using the microbial system carrying engineered enzymes. The fraction of glycolic acid was increased depending on the increase in the glycolic acid concentration.

本研究是基于微生物系统，通过改变底物特异性的聚合酶来生产新型聚合物。到目前为止，最令人着迷的成就是第一次通过工程聚合酶将乳酸作为单体掺入聚合物中。在本课题中，CoA转移酶对新的单体如乳酸的反应性应该是合成单体CoA形式的关键。乙醇酸是带有2-OH的第二目标单体。通过工程化CoA转移酶以及聚合酶，通过使用携带工程化酶的微生物系统证明了乙醇酸并入聚合物主链中。乙醇酸的分数随着乙醇酸浓度的增加而增加。

项目成果

2-ヒドロキシブタン酸ベース新規バイオプラスチックの微生物合成と物性解析

新型2-羟基丁酸基生物塑料的微生物合成及物性分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 寺井彩月;石山絢子;松本謙一郎;田口精一
• 通讯作者: 田口精一

Engineering of classIpolyhydroxyalkanoate synthase from Ralstonia eutropha for acquiring lactate-polymerizing ability

工程改造来自真养产碱菌的 I 类聚羟基脂肪酸合酶以获得乳酸聚合能力

• 发表时间: 2012
• 作者: J. Sun;A. Ochi;K. Matsumoto;T. Ooba;K. Sakai;T. Tsuge;S. Taguchi
• 通讯作者: S. Taguchi

北海道大学大学院工学研究院生物機能高分子部門バイオ分子工学研究室ホームページ

北海道大学大学院工学研究科生物功能高分子系生物分子工学实验室主页

コリネ菌の細胞表層提示技術を用いたデンプンからの乳酸様ポリマーの生産

利用棒状杆菌细胞表面展示技术从淀粉生产乳酸类聚合物

• 发表时间: 2013
• 作者: 門屋亨介;Y. Song;飛谷康太;松本謙一郎;田中勉;近藤昭彦;田口精一
• 通讯作者: 田口精一

Biosynthesis of lactate-based polyester using engineered Corynebacterium glutamicum as a whole cell catalyst

使用工程谷氨酸棒杆菌作为全细胞催化剂生物合成乳酸酯聚酯

• 发表时间: 2012
• 作者: Y. Song;K. Matsumoto;M. Yamada;S. Taguchi
• 通讯作者: S. Taguchi