Establishment of bacterial bisphenol S mineralization system involved in a novel reaction by nonylphenol monooxygenase

壬基酚单加氧酶新反应中细菌双酚S矿化系统的建立

• 批准号: 21K12297
• 负责人: 武尾 正弘
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12297/
• 关键词: ビスフェノールS; ノニルフェノール; 微生物分解; フェノールスルホン酸; ハイドロキノン; ハイドロキノンスルホン酸; 酸化酵素; 固定化; ビスフェノール; 生物分解; 環境ホルモン

本研究は、工業的に重要でありながら、内分泌撹乱作用が疑われる、ビスフェノールS（BPS）の迅速な生物分解系を構築するために、BPSを分解できるノニルフェノール（NP）酸化酵素の遺伝子（nmoA）と同酵素の分解で生成する中間体、ハイドロキノン（HQ）、フェノールスルホン酸（PS）及びハイドロキノンスルホン酸（HQS）に対する分解遺伝子や分解菌を組み合わせて完全分解系を構築することを目的としている。HQ分解菌Pseudomonas putida TSN1株にnmoAを導入し、BPSを分解させたところ、BPSは効率よく分解され、HQは蓄積しなかったが、PS及びHQSを中間体として蓄積した。これに、PS分解菌Cupriavidus sp. PSY7株及びHQS分解菌Delftia sp. HQS1株を用いてさらに分解させたところ、これら中間体が完全に消失した。以上の結果から、３つの菌株を用いてBPSの人工分解系の構築が可能であることを示せた。一方、Delftia sp. HQS1株は、HQSに加え、PSも分解できることがわかったため、受容菌としてその詳細をさらに検討した。ゲノム解析の情報から、両者の初期分解に関わる遺伝子を同定し、組換え大腸菌及び遺伝子破壊株でその機能の実証を行った。これらの菌株の固定化菌を用いた人工BPS分解系を構築する予定であったが、令和３年度に、BPSを単一炭素源として資化できる真菌Exophiala sp. BPS1株が分離できたことから、固定化菌を含め、本菌株のBPS分解を先に検討した。この菌株は120mg/LのBPSをほぼ2週間で分解し、理論炭素量の73％の溶存炭素量の減少と理論硫黄量の55％の硫酸イオンの生成を認めた。さらに、この菌株の菌体をアルギン酸で固定化したところ、800mg/LのBPSをわずか48hで分解できることが明らかとなった。

This study は, industrial に important で あ り な が ら endocrine 撹 disorderly, が suspected わ れ る, ビ ス フ ェ ノ ー ル S (BPS) の quickly な biological decomposition を build す る た め に, BPS を decomposition で き る ノ ニ ル フ ェ ノ ー ル (NP) acidification enzyme の heritage 伝 child (nmoA) と の with enzyme decomposition で generated す る intermediates, ハ イ ド ロ キ ノ ン (HQ), フ ェ ノ ー ル ス ル ホ ン acid (PS) and び ハ イ ド ロ キ ノ ン ス ル ホ ン acid (HQS) に す seaborne る decomposition heritage 伝 son や decomposition microbes を group み close わ せ て decomposition is completely を build す る こ と を purpose と し て い る. HQ decomposing bacteria Pseudomonas putida TSN1 strains に nmoA を import し, BPS を decomposition さ せ た と こ ろ, BPS は sharper rate よ く decomposition さ れ, HQ は accumulation し な か っ た が, PS and び HQS を intermediates と し て accumulation し た. こ れ に bacterium Cupriavidus sp., PS decomposition PSY7 strains and び HQS decomposition microbes Delftia sp. HQS1 を strains with い て さ ら に decomposition さ せ た と こ ろ, こ れ ら intermediates が に disappear completely し た. The above <s:1> results が ら, and the construction of が by artificially decomposition the strain を of the 3 せた <s:1> strain を using the て てBPS strain が may be indicated by である とを とを とを せた せた. Party, Delftia sp. HQS1 plant は, HQS に え, PS も decomposition で き る こ と が わ か っ た た め, by bacteria と し て そ の detailed を さ ら に beg し 検 た. ゲ ノ ム parsing の intelligence か ら, struck early の decomposition に masato わ る posthumous son 伝 を with し, set in え coliform and び survived 伝 son broken 壊 strains で そ の function の line card be を っ た. こ れ ら の strains を の immobilized bacteria with い た artificial BPS decomposition is を build す る designated で あ っ た が, make and 3 year に, BPS を 単 a carbon source と し て endowment the で き る fungi Exophiala sp. BPS1 separation plant が で き た こ と か ら, immobilized bacteria を め, this strain の BPS decomposition を に first beg し 検 た. こ の strains は 120 mg/L の BPS を ほ ぼ で decomposition し, theory between 2 weeks carbon の の soluble deposit 73% carbon amount の decrease sulfur と theory の の 55% sulfuric acid イ オ ン の generated を recognize め た. さ ら に, こ の strains の bacteria を ア ル ギ で ン acid immobilized し た と こ ろ, 800 mg/L の BPS を わ ず か 48 h で decomposition で き る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

ジヒドロキシジフェニルスルホン化合物を分解資化可能な微生物

能够分解和同化二羟基二苯砜化合物的微生物

• 发表时间: 2023

ハイドロキノンスルホン酸分解菌Delftia lacustris HQS1のゲノム解析と芳香族酸分解遺伝子群の染色体上での分布

对苯二酚磺酸降解菌Delftia lacustris HQS1基因组分析及芳香酸降解基因在染色体上的分布

• 发表时间: 2022
• 作者: 黒江真由;大滝世和;石澤秀紘;武尾正弘
• 通讯作者: 武尾正弘

黒色酵母 Exophiala xenobiotica による ビスフェノール S の生物分解

黑酵母 Exophiala xenobiotica 对双酚 S 的生物降解

• 发表时间: 2022
• 作者: 福島大樹;石澤秀紘;武尾正弘
• 通讯作者: 武尾正弘

フェノールスルホン酸及びハイドロキノンスルホン酸分解菌を用いたビスフェノールS代謝物の分解

苯酚磺酸和氢醌磺酸降解菌降解双酚S代谢物

• 发表时间: 2021
• 作者: 武尾正弘;猪野椋太，大滝世和
• 通讯作者: 猪野椋太，大滝世和