立体特異的水和反応を利用した新しいバイオポリエステルの合成

利用立体定向水合反应合成新型生物聚酯

• 批准号: 08J06848
• 负责人: 佐藤 俊
• 金额: $ 0.77万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06848/
• 关键词: 高分子合成; 環境材料; 酵素反応; バイオポリマー

本研究では、環境にやさしいプラスチック材料として注目されているポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の構造制御可能な合成法の確立および新しいモノマー成分から成るPHAの合成について検討を行った。PHA合成におけるモノマーを合成する酵素R-ヒドラターゼに注目し、本酵素を利用して試験管内および微生物細胞内で新しいPHAの合成系を構築、それらを利用して合成されるPHAの1次構造制御および新しいモノマー成分の導入を試み、得られたポリマーの物性評価を行う。第2年度目の研究では、前年度新たに構築した組み換え微生物を利用し、組換え微生物による構造制御可能なPHA合成法の確立を試みた。これまで用いていたモノマー前駆体である飽和脂肪酸の場合、微生物代謝の一部を利用してPHAが合成されていると推測されたことから、本年度では飽和脂肪酸を不飽和脂肪酸へと変更し、微生物細胞内の代謝に依存しないPHA合成経路を構築した。この合成系を利用して、天然型の微生物では合成の難しい単一組成から成る中鎖PHAの合成を試みた。その結果、細胞内に蓄積されたPHAの含有率は、飽和脂肪酸の場合と比較して乾燥菌体重量あたり最大27%まで上昇することが分かった。その組成は、炭素数6および7の炭素源からは同じ炭素骨格から成る3-ヒドロキシアルカン酸モノマーを100mol%含むPHAが、炭素数8-10の炭素源からは同様のモノマーを99mol%以上含むPHAが合成できることを新たに見出した。また、これらの炭素源を同時に利用することで任意の組成から成る中鎖PHA合成に応用できることが示唆された。

This study で は, environmental に や さ し い プ ラ ス チ ッ ク material と し て attention さ れ て い る ポ リ ヒ ド ロ キ シ ア ル カ ン acid suppression (PHA) の structure may な synthesis の established お よ び new し い モ ノ マ ー composition か ら into る PHA の synthetic に つ い て 検 line for を っ た. PHA synthesis に お け る モ ノ マ ー を synthetic す る enzyme R - ヒ ド ラ タ ー ゼ に attention し, this enzyme を use し て test tube お よ び で new microbial cell し い PHA の GeChengXi を constructs, そ れ ら を using し て synthetic さ れ る PHA の one structure system of imperial お よ び new し い モ ノ マ ー composition の import を attempt み, ら れ た ポ リ マ ー の Physical property evaluation 価を trade う. 2 year mesh の research で は, former annual new た に build し み た group in え microorganisms using を し, group in え に よ る tectonic suppression may な PHA synthesis の establish を try み た. こ れ ま で with い て い た モ ノ マ ー 駆 body before で あ る の a saturated fatty acid の occasions, microbial metabolism を using し て PHA が synthetic さ れ て い る と speculation さ れ た こ と か ら, this year's で は saturated fatty acid を unsaturated fatty acid へ と - more し の, microbial cell metabolism に dependent し な い PHA synthesis を 経 road constructing し た. The <s:1> <s:1> synthline を utilizes て て and natural-type <s:1> microorganisms で で to synthesize <s:1> difficult-to-<s:1> 単 単 together to form ら ら into る intermediate-locked PHA を to synthesize を test みた. そ の results, the accumulation of intracellular に さ れ た PHA の は containing rate, saturated fatty acid の occasions と compare し て bacteria dry weight quantity あ た り maximum 27% ま rising で す る こ と が points か っ た. そ の は, carbon number 6 お よ び 7 の carbon source か ら は with じ carbon skeleton か ら into る 3 - ヒ ド ロ キ シ ア ル カ ン acid モ ノ マ ー を contains 100 mol % む PHA が, carbon number 8-10 の carbon source か ら は with others の モ ノ マ ー を contains more than 99 mol % む PHA が synthetic で き る こ と を new た に shows し た. ま た, こ れ ら の carbon source を use す に る こ と で of arbitrary の か ら into る lock in the PHA synthesis に 応 with で き る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Polyhydroxyalkanote Film Formation and Synthase Activity During In Vitro and In Situ Polymerization on Hydrophobic Surfaces

疏水表面体外和原位聚合过程中聚羟基烷酸酯薄膜的形成和合酶活性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biomacromolecules 9
• 作者: Sato;S.;Ono;Y.;Mochiyama;Y.;Sivaniah;E.;Kikkawa;Y.;Sudesh;K.;Hiraishi;T.;Doi;Y.;Abe;H.;Tsuge;T.
• 通讯作者: T.

In vitro synthesis of polyhydroxyalkanoate catalyzed by class II and III PHA synthases: a useful technique for surface coatings of a hydrophobic support with PHA

• DOI: 10.1002/jctb.2261
• 发表时间: 2009-09
• 期刊: Journal of Chemical Technology & Biotechnology
• 影响因子: 3.4
• 作者: Shun Sato;M. Minato;Y. Kikkawa;H. Abe;Takeharu Tsuge

グルコース添加によるβ酸化抑制効果を利用した中鎖PHAの組成制御

利用葡萄糖添加的β-氧化抑制作用控制中链PHA的组成

• 发表时间: 2009
• 作者: 佐藤俊;濱田善博;阿部英喜;柘植丈治
• 通讯作者: 柘植丈治

ポリエステル重合酵素による疎水表面での重合反応解析

使用聚酯聚合酶分析疏水表面的聚合反应

• 发表时间: 2008
• 作者: 佐藤俊;持山由規子;吉川佳広;阿部英喜;柘植丈治
• 通讯作者: 柘植丈治