Screening of ADH gene-specific amplicons from metagenome for enzyme molecular evolution and biocatalysis

从宏基因组中筛选 ADH 基因特异性扩增子用于酶分子进化和生物催化

• 批准号: 22360349
• 负责人: ITOH Nobuya
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Toyama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22360349/
• 关键词: 生体触媒; メタゲノム; スクリーニング; 光学活性アルコール; アルコール脱水素酵素; 進化分子工学; 進化分子アルゴリズム; 遺伝子ライブラリー; 進化アルゴリズム; 有用生体触媒

We have developed an efficient PCR-based amplification of diverse alcohol dehydrogenase (adh) genes from soil and compost metagenomes to aid in the synthesis of optically pure alcohols. Forty lsadh-related genes (Hladh) and 30 par-homologous genes (Hpar), were obtained by screening of gene-specific amplicons from metagenome (S-GAM) from the metagenomic library. The amino acids sequences coded by the Hladh genes obtained by this approach were varied (8-99%). The recombinant enzymes obtained were characterized in detail. The results indicated that the enzymes are superior to the known ones to produce chiral alcohols. Thus S-GAM technique offers great biotechnological potential for biocatalysis and enzyme engineering.

我们已经开发了一种有效的基于PCR的扩增不同的醇脱氢酶（adh）基因从土壤和堆肥宏基因组，以帮助在光学纯醇的合成。从宏基因组文库中筛选基因特异性扩增子（S-GAM），获得40个lsadh相关基因（Hladh）和30个par-homologous基因（Hpar）。通过这种方法获得的Hladh基因编码的氨基酸序列是不同的（8-99%）。对获得的重组酶进行了详细的表征。结果表明，该酶在手性醇的合成上优于已知的酶，具有上级的优势。因此，S-GAM技术为生物催化和酶工程提供了巨大的生物技术潜力。

项目成果

Use of anti-Prelog stereospecific alcohol dehydrogenase from Leifsonia and Pseudomonas for producing chiral alcohols

使用来自莱夫索尼亚属和假单胞菌属的抗 Prelog 立体特异性醇脱氢酶来生产手性醇

• 发表时间: 2014
• 期刊: Appl. Microbiol. Biotechnol
• 作者: A.yamamoto.;I.Ohyama.;K.Teramura.;T.Shishido.;T.Tanaka.;N.Itoh
• 通讯作者: N.Itoh

Development of novel biocatalysts for producing chiral compounds

开发用于生产手性化合物的新型生物催化剂

• 发表时间: 2012
• 作者: 衣笠 凌;永井圭介;三田隆二;篠田昌宜;柴田 直樹;樋口芳樹;李 映昊;後藤祐 児;加藤太一郎;武尾正弘;根来誠司;N. Itoh
• 通讯作者: N. Itoh

進化分子工学を利用した光学活性エポキシ化合物生産プロセスの開発(伏見譲監修進化分子工学)

利用进化分子工程开发光学活性环氧化合物生产工艺（进化分子工程由伏见结弦监督）

• 发表时间: 2013
• 作者: 戸田弘;伊藤伸哉
• 通讯作者: 伊藤伸哉

メタゲノム由来フェニル アセトアルデヒド還元酵素(PAR)相同遺伝子 の配列情報と酵素の改変

宏基因组学苯乙醛还原酶（PAR）同源基因的序列信息和酶修饰

• 发表时间: 2013
• 作者: 礒谷健太郎・黒川純司・竹内奈美・牧野 祥嗣;伊藤伸哉
• 通讯作者: 伊藤伸哉

応用生物プロセス学研究室

应用生物过程实验室