Development of an efficient screening technique for oxidoreductases used for biofuel cells

开发用于生物燃料电池的氧化还原酶的有效筛选技术

• 批准号: 24656508
• 负责人: DOI Nobuhide
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Keio 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-24656508/
• 关键词: 酵素; 進化; バイオマス; 電気材料; マイクロ・ナノデバイス

Although oxidoreductases are widely used in many applications, such as biofuel cells, improvements in the function of existing oxidoreductases or the discovery of novel oxidoreductases with greater activities is desired. To increase the activity of oxidoreductases by directed evolution, a powerful screening technique for oxidoreductases is required. Here, we demonstrate the utility of boron-doped diamond (BDD) microelectrodes for quantitative and potentially high-throughput measurement of the activity of oxidoreductases. We confirmed that BDD microelectrodes can quantify the activity of low concentrations of oxidoreductases with a measuring time of 1 msec per sample, and fabricated a microfluidic device containing a BDD electrode for the first time. Our results imply that the combination of a BDD microelectrode and microfluidics can be used for screening of an oxidoreductase library containing a large number of samples, each with a small (nanoliter) sample volume.

尽管氧化还原酶广泛用于许多应用中，例如生物燃料电池，但是期望改进现有氧化还原酶的功能或发现具有更大活性的新型氧化还原酶。为了通过定向进化提高氧化还原酶的活性，需要一种强有力的氧化还原酶筛选技术。在这里，我们展示了硼掺杂金刚石（BDD）微电极的实用性，定量和潜在的高通量测量氧化还原酶的活性。我们证实，BDD微电极可以量化的活性低浓度的氧化还原酶的测量时间为1毫秒每个样品，并首次制作了一个微流控装置包含BDD电极。我们的研究结果表明，BDD微电极和微流体的组合可以用于筛选含有大量样品的氧化还原酶文库，每个样品体积小（纳升）。

项目成果

酸化還元酵素のハイスループットなスクリーニング系の構築

氧化还原酶高通量筛选体系的构建

• 发表时间: 2013
• 作者: 刈谷龍昇;松田幸樹;中村敬;古水雄志;鈴木元;桑島邦博;上岡龍一;岡田誠治;Mitsuo Umetsu;及木遼,片山道信,加藤太亮,杉谷藍,渡辺剛志,栄長泰明,松本佳宣,堀津健一,土居信英
• 通讯作者: 及木遼,片山道信,加藤太亮,杉谷藍,渡辺剛志,栄長泰明,松本佳宣,堀津健一,土居信英

ペプチドおよび酵素の大腸菌表層ディスプレイに関する比較研究

大肠杆菌表面展示肽和酶的比较研究

• 作者: Kamei;Ken-ichiro; Yoshioka;Momoko; Terada;Shiho; Tokunaga;Yumie; Chen;Yong;高谷祐介
• 通讯作者: 高谷祐介

『進化分子工学－高速分子進化によるタンパク質・核酸の開発－』

“进化分子工程 - 通过快速分子进化开发蛋白质和核酸”

• 发表时间: 2013
• 作者: Tsukamoto;T.;Kikukawa;T.;Kurata;T.;Jung;K-H.;Kamo;N.;Demura;M.;根本直人;根本直人
• 通讯作者: 根本直人

ぺプチドおよび酵素の大腸菌表層ディスプレイに関する比較研究

大肠杆菌表面展示肽和酶的比较研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Mitsuo Umetsu;Takamitsu Hattori;Takeshi Nakanishi;Izumi Kumagai;高谷祐介,堀津健一,土居信英
• 通讯作者: 高谷祐介,堀津健一,土居信英

進化分子工学による新規タンパク質の創出とプロテオミクスへの応用.「進化分子工学～高速分子進化によるタンパク質・核酸の開発～」(伏見譲編)

通过进化分子工程创造新的蛋白质及其在蛋白质组学中的应用“进化分子工程：通过快速分子进化开发蛋白质和核酸”（伏见 Yuzuru 编辑）。

• 发表时间: 2013
• 作者: K. Kamei;Y. Mashimo;M. Yoshioka;Y. Tokunaga;C. Fockenberg;S. Terada;M. Nakajima;T. Shibata-Seki;L. Liu;T. Akaike;E. Kobatake;E. S. How;M. Uesugi and Y. Chen;土居信英,柳川弘志
• 通讯作者: 土居信英,柳川弘志