生物工学的手法によるバイオポリマーの精密構造制御と化学修飾による機能化

利用生物工程方法精确控制生物聚合物的结构并通过化学改性进行功能化

• 批准号: 21310060
• 负责人: 田島 健次
• 金额: $ 10.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21310060/
• 关键词: ポリヒドロキシアルカン酸; バイオポリマー; クリック反応

PHAは、微生物によって再生可能資源から作られるバイオポリマーである。これまでに、様々な構造・物性のPHAが作り出されてきているが、PHAに更なる機能性を付与するためには、新しい構造を有するモノマーユニットを導入する必要がある。本研究では、微生物を用いてまず反応点(官能性置換基)を導入し、その反応点を利用してモノマー構造を変化させ機能性PHAを合成する。研究としては、ベースとなる反応点を有するPHAの微生物合成とクリック反応によるPHAへの化学修飾・機能化と解析の2つに大きく分けることがきる。田島、佐藤康治に関してはPHAの微生物合成を、佐藤敏文、堺井については化学修飾・機能化およびその解析を担当する。平成21年度は、以下のことを行った。(1) ポロヒドロキシアルカン酸(PHA)の微生物合成:PHA合成を欠失させた微生物(Ralstonia entropha PHB-4、Pseudomonas GPp104)にBacillus由来のPHA合成酵素遺伝子を導入した。ファーメンターを用い、基質をウンデシレン酸にすることによって側鎖に二重結合を有する短鎖長(scl-)PHAの合成に成功した。PHA中における二重結合の導入率は約5mol%程度であった。(2) 側鎖に二重結合を有する中鎖長(mcl-)PHAに、クリック反応によってメルカプトプロピオン酸を導入した。NMR、FT-IR、GPC等の解析の結果から、ほぼ定量的に二重結合にメルカプトプロピオン酸が導入されていることが確認された。また、カルボキシル基の導入によって、ポリマーの溶解性が変化した。これらの結果から二重結合を有するPHAに対する分子団の導入においてクリック反応が有効であることが確認できた。

PHA and microorganisms can be regenerated as resources. PHA's structure and physical properties The ability is given and the new structure is necessary. In this study, we synthesized functional PHA by introducing the reaction point (functional substituent group) into the microorganism and using the reaction point of the microorganism using the してモノマー structure. Research on the anti-microbial synthesis of PHA and anti-microbial anti-reaction of PHA応によるPHAへのchemical modification and functionalization and analysisの2つに大きく分けることがきる. Tajima, Yasuji Sato, microbial synthesis of PHA, Toshifumi Sato, chemical modification and functionalization analysis, Sakai Sakai. Heisei 21 year は、The following のことを行った. (1) Microbial synthesis of ポロヒドロキシアルカン acid (PHA): Microbial synthesis of PHA (Ralstonia entropha PHB-4, Pseudomonas GPp104) was introduced into the PHA synthesis enzyme from Bacillus.ファーメメターを Used, base をウンデシレン acid にすることによって side The double combination of locks has a short lock and a long length (scl-) PHA has been successfully synthesized. The introduction rate of double binding in PHA is about 5 mol%. (2) The double combination of side locks, middle locks (mcl-) PHA locks, and クリック によってメルカプトプロピオン acid を introduction locks. The analysis results of NMR, FT-IR, GPC, etc. are confirmed by the introduction of double-binding double-binding acid and quantitative analysis of NMR, FT-IR, and GPC.また, カルボキシルの Import によって, ポリマーのSolubility が変化した.これらのRESULTSからDouble combinationを有するPHAに対するmolecule団の Importにおいてクリック Reflectionがeffectiveであることがconfirmationできた.

项目成果

Chemo-enzymatic synthesis of polyhydroxyalkanoate by an improved two-phase reaction system (TPRS)

• DOI: 10.1016/j.jbiosc.2009.06.004
• 发表时间: 2009-12-01
• 期刊: JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING
• 影响因子: 2.8
• 作者: Han, Xuerong;Satoh, Yasuharu;Munekata, Masanobu
• 通讯作者: Munekata, Masanobu