Creation of biocatalyst capable of biosynthesizing lactate-based polymers with highly regulated chirality

创造能够生物合成具有高度调控手性的乳酸酯基聚合物的生物催化剂

• 批准号: 22651032
• 负责人: TAGUCHI Seiichi
• 金额: $ 2.28万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22651032/
• 关键词: 生分解性プラスチック; 進化工学; ポリヒドロキシアルカン酸; キラリティー; 光学純度; 乳酸ポリマー; 重合酵素; モノマー供給系酵素; キラルポリマー; 立体化学制御; 酵素進化工学; キラルモノマー; 微生物重合; 基質特異性; 進化分子工学; ポリマー物性

Currently microbial production system for lactate(LA) polymers with high performances has been developed. A break-through of this system was a discovery of "LA-Polymerizing Enzyme(LPE)". LPE was created through the study on the engineering of microbial polymer PHA synthase. LA-based polymer was synthesized by highly enatiomeric monomers including R-LA in an one-pot manner in Escherichia coli by introduction of the LPE gene from glucose. I tried to establish the system for synthesis of the polymer incorporating S-LA monomer based on the evolutionary engineering of CoA-transferase and LPE. As a resiult, LA fraction in the polymer has been enriched up to 47% from 6% by combination of metabolic and enzyme engineering. Furthermore, LA-based polymers exhibited distinguishable properties from the counterpart homopolymers, PLA and PHB.

目前已经开发了具有高性能的乳酸（LA）聚合物的微生物生产系统。该系统的突破是“ LA聚合酶（LPE）”的发现。 LPE是通过有关微生物聚合物PHA合酶的工程研究创建的。基于LA的聚合物是由高度肌膜组合单体通过葡萄糖引入LPE基因在大肠杆菌中以一锅方式合成的。我试图建立基于COA-转移酶和LPE的进化工程的聚合物合成的系统。作为一种重新设计，通过代谢和酶工程的组合，聚合物中的LA级分从6％富集了47％。此外，基于LA的聚合物表现出可区分的特性与对应物均聚物，PLA和PHB。

项目成果

Production of lactate-based polyesters from xylose in Escherichia coli

大肠杆菌中木糖生产乳酸酯聚酯

• 发表时间: 2011
• 作者: JM Nduko;K. Matsumoto;T. Ooi;S. Taguchi
• 通讯作者: S. Taguchi

Direct conversion of glucose into lactate-based polyesters using engineered Corynebacterium glutamicum as a whole cell catalyst

使用工程谷氨酸棒杆菌作为全细胞催化剂将葡萄糖直接转化为乳酸酯基聚酯

• 发表时间: 2012
• 作者: Y.Song;K.Matsumoto;M.Yamada;A.Gohda;C.J.Brigham;A.J.Sinskey;S.Taguch
• 通讯作者: S.Taguch

Poly(lactate-co-3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)の生合成および物性評価

聚(乳酸酯-co-3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)的生物合成及物理性质评价

• 发表时间: 2011
• 作者: 渡辺剛志;本橋廉;松本謙一郎;田口精一
• 通讯作者: 田口精一

Current advances in microbial cell factories for lactate-based polyesters driven by lactate-polymerizing enzymes

由乳酸聚合酶驱动的乳酸酯聚酯微生物细胞工厂的最新进展

• 发表时间: 2010

乳酸ポリマーのワンポット微生物合成

一锅法微生物合成乳酸聚合物

• 发表时间: 2010
• 作者: 西原洋知;山本健太郎;伊藤仁;内山誠;京谷隆;田口精一
• 通讯作者: 田口精一