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芳香環ジオキシゲナーゼ高発現組換え放線菌による塩素化ダイオキシン類の分解

高表达芳环双加氧酶的重组放线菌降解氯化二恶英

基本信息

批准号：
17780069
负责人：
飯田敏也
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に構築した、ジベンゾフランまたはビフェニル資化性放線菌に由来する芳香環ジオキシゲナーゼ(DfdA, BphA_<pTB1>,BphA_<K37>)を発現するRhodococcus属細菌を用いて、塩素化ダイオキシン類の分解能を解析した。ダイオキシン類のモデル基質として、ダイオキシン類構造を特徴づける6種の二塩素化のdibenzo-p-dioxin(DD)及びdibenzofuran(DF)を用いた。各芳香環ジオキシゲナーゼ発現組換え体の休止菌体に、塩素化ダイオキシン類を10ug/mlとなるよう添加し、30℃で二日間培養した。休止培養液の抽出産物をGC-MS分析し、ベクター導入株における基質残存量を基に、各発現組換え体によるダイオキシン類分解率を求めた。その結果、DfdAは1,3-DDを29%、2,8-DFをほぼ完全分解した。BphA_<pTB1>は2,3-DD、2,7-DD、2,8-DFをほぼ完全分解し、BphA_<K37>は1,3-DDをほぼ完全分解、2,3-DDを67%分解した。いずれも1,4-DD及び1,6-DDは良好に分解できなかった。次に5種類の三塩素化ダイオキシン類(1,2,3-,1,2,4-,1,7,8-,2,3,7-DD及び2,4,8-DF)の分解を同様に解析した。DfdA及びBphA_<K37>発現株はいずれの基質も分解できなかったのに対し、BphA_<pTB1>は2,3,7-DDを40%分解した。以上、本研究で開発した放線菌由来の芳香環ジオキシゲナーゼの活性発現系により、三種の芳香環ジオキシゲナーゼについて塩素化ダイオキシン類の分解基質特異性を明らかにした。本研究で構築した異種発現系及びダイオキシン類分解基質特異性解析系を利用することで、分解酵素の基質特異性改良や、塩素化ダイオキシン類分解に有用な酵素の発見につながるものと期待される。

In the past year, the structure of Rhodococcus was constructed, and the origin of the aromatic ring (DfdA, BphA_ , <pTB1>BphA_ ) was discovered. The decomposition of the aromatic ring (DfdA, BphA_<K37>) was analyzed. Six kinds of dibenzo-p-dioxin(DD) and dibenzofuran(DF) are used in the characterization of dibenzo-p-dioxin(DD) and dibenzofuran(DF). Each aromatic ring was incubated at 30℃ for two days at 10ug/ml. GC-MS analysis of the extract of the resting culture medium, determination of the substrate residual amount of the introduced strain, and determination of the decomposition rate of the extract of each component DfdA is 1,3-DD and 2,8-DF are completely decomposed. BphA_<pTB1>o 2,3-DD, 2,7-DD, 2,8-DF is completely decomposed, BphA_<K37>o 1,3-DD is completely decomposed, 2,3-DD is 67% decomposed. 1,4-DD and 1,6-DD are well decomposed. The decomposition of the five tribasic groups (1,2,3-,1,2,4-,1,7,8-,2,3,7-DD and 2,4,8-DF) was analyzed in the same way. DfdA and BphA_<K37>are <pTB1>found to be decomposed by 40% in the matrix. In this study, we have discovered that three kinds of aromatic rings derived from actinomycetes have been identified for their activity and specificity. In this study, we constructed a heterogeneic development system and a substrate-specific analysis system to improve the substrate-specific properties of enzymes and to develop a new method for the development of enzymes useful in the degradation of enzymes.