ダイオキシン「2378－TCDD」を標的とした、微生物による環境修復技術の創出

创造以二恶英为目标的微生物环境修复技术“2378-TCDD”

• 批准号: 12J00579
• 负责人: 鈴木 悠造
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00579/
• 关键词: ダイオキシン; バイオレメディエーション; ジアリールエーテル結合; 還元開裂

本研究は、最も毒性の強いダイオキシン異性体2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(2,3,7,8-TCDD)を分解する好気高温菌Geobacillus thermodenitrificans UZO 3株の分解機構を解明し、分解酵素遺伝子をクローニングすることにより、科学的に認知される2,3,7,8-TCDD分解酵素研究を確立することを目的とした。今年度は、G.thermodenitrificans UZO 3株の細胞抽出液による2,3,7,8-TCDD分解能をGC-MS分析で解析した。その結果、G.thermodenitrificans UZO 3株の細胞抽出液は2,3,7,8-TCDDのジアリールエーテル結合を順次還元的に開裂し、分解中間体として3',4',4,5-tetrachloro-2-hydroxydiphenyl ether(TCDE)を経由し、3,4-dichlorophenol(DCP)へと変換するこれまでに例のない新規の酵素機能を有していることが示された。さらに、2,3,7,8-TCDD分子内ジアリールエーテル結合還元開裂活性の高感度検出系を開発した。ダイオキシンをはじめとする環境化学物質に関する研究において、通常の機器分析法では、繁雑な抽出操作を必要とするため分析誤差範囲が広く、信頼性のある情報を得る事が難しい場合があった。この問題を解決するために、高感度で簡便な、かつ人体に無害なアッセイ法を開発した。本研究で合成した蛍光アナログ基質は、ダイオキシン類似構造部分と4-methylumbelliferone(4MU)構造部分から構成される。G.thermodenitrificans UZO 3株の細胞抽出液に含まれる2,3,7,8-TCDD分子内ジアリールエーテル結合還元開裂酵素が、蛍光アナログ基質の分子内ジアリールエーテル結合も還元的に開裂し、強力な蛍光を発する4MUを遊離したことが示された。

The aim of this study was to elucidate the mechanism of decomposition of the most toxic isoform 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(2,3,7,8-TCDD) by Geobacillus thermodenitrificans UZO 3 strain, and to establish a scientific understanding of 2,3,7,8-TCDD decomposing enzyme. This year, the decomposition energy of 2,3,7,8-TCDD in cell extracts of G.thermodenitrificans UZO 3 strain was analyzed by GC-MS analysis. As a result, cell extracts of G. thermonitrificans UZO 3 strain showed that there was a new enzyme function in the cleavage and decomposition of 2,3,7,8-TCDD intermediate from 3',4',4,5-tetrachloro-2-hydroxydiphenyl ether(TCDE) to 3,4-dichlorophenol(DCP). The development of a highly sensitive molecular system incorporating reductive cleavage activity of 2,3,7,8-TCDD The analysis of environmental chemical substances is very difficult. This problem is solved in a simple, highly sensitive and harmless way. In this study, we synthesized a new type of polymer matrix, a new type of polymer matrix, a new type of polymer matrix and a new type of polymer matrix. The cell extract of G.thermodenitrificans UZO 3 strain contains 2,3,7,8-TCDD intramolecular cyclodextrin-binding reducing enzyme cleavage and the intramolecular cyclodextrin-binding reducing enzyme cleavage of the photolytic nucleic acid matrix, allowing the release of 4MU of powerful photoluminescence.

项目成果

Fluorescent Assay for New Dioxin Degrading Microorganism

新型二恶英降解微生物的荧光测定

• 发表时间: 2012
• 期刊: Organohalogen Compounds
• 作者: Uemoto;Y. Nakano;H. Kikuchi;T. Soma;Y. Sato;S. Shibata;T. Kadowaki;H. Kobayashi;E. and Suzuki;K.;Y.Suzuki
• 通讯作者: Y.Suzuki

Development of a highly sensitive assay for enzyme‐mediated reductive degradation of polychlorinated dibenzo‐p‐dioxin

• DOI: 10.1002/etc.1775
• 发表时间: 2012-05
• 期刊: Environmental Toxicology and Chemistry
• 影响因子: 4.1
• 作者: Yuzo Suzuki;M. Nakamura;Y. Otsuka;Nao Suzuki;Keisuke Ohyama;T. Kawakami;Kanna Sato;S. Kajita;S. Hishiyama;A. Takahashi;Y. Katayama