未知・未培養ポリエチレンテレフタレート分解微生物の探索とその酵素の獲得

寻找未知/未培养的聚对苯二甲酸乙二醇酯降解微生物并获取其酶

• 批准号: 22K05310
• 负责人: 飯塚 怜
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05310/
• 关键词: ポリエチレンレテレフタレート; 酵素; ポリエチレンテレフタレート

本研究は，ポリエチレンテレフタレート（PET）分解微生物・酵素を探索する方法を確立すること，またその方法を利用して未知・未培養微生物由来の新規PET分解酵素を取得，PETのリサイクルに即した酵素へと進化させることを目指している．令和4年度は，以下の項目に取り組んだ．(1)要素技術の確立PETを粉体化すれば，比表面積が増大し，酵素による分解が迅速に進行するため，PET分解微生物・酵素の探索が容易になると考えた．その原理実証を，好熱性放線菌Saccharomonospora viridis由来PET分解酵素（Cut190）を用いて行った．その結果，粉体化PETは同重量のPETフィルムに比べ，2倍以上分解された．また，ボトルやパッケージなどの使用済みPET製品も，粉体化することで分解性が向上することが分かった．この成果は，AMB Express誌に掲載された．また，酵素の分子進化に資する要素技術を確立し，Biochemical Engineering Journal誌に発表した．(2) 堆肥メタゲノムからのPET分解酵素遺伝子の探索高いPET分解能を示す酵素の多くは，堆肥由来の好熱性放線菌のクチナーゼである．そこで，高温発酵堆肥より抽出したメタゲノムを鋳型にし，好熱性放線菌のクチナーゼ遺伝子に対するユニバーサルプライマーを用いてPCRを行った．得られた増幅産物をクローニングし，32種類の候補遺伝子を得た．いずれの遺伝子産物も，好熱性放線菌（Thermobifida属細菌，Actinomadura属細菌，Thermoanaerobacterales目細菌）のクチナーゼ，エステラーゼなどと高い相同性を示した．各遺伝子を大腸菌で組換え発現させ，26種類のタンパク質を可溶性画分に発現させることに成功した．

This study aims to establish a new method for the exploration of PET decomposing microorganisms and enzymes, and to make use of the new PET decomposing enzymes derived from unknown microorganisms. In the fourth year, the following items were selected. (1)The establishment of PET powder technology, the increase in specific surface area, enzyme decomposition, rapid progress, PET decomposition microorganisms, enzyme exploration easy. The principle of this method is proved by the fact that Saccharomyces viridis, a thermophilic bacterium, is derived from PET decomposing enzyme (Cut190) and used in the production of PET. As a result, PET powder is decomposed more than twice as much as PET powder with the same weight. The use of PET products in the production of powders is a major problem. The results of the AMB Express were published. The establishment of essential technologies for enzyme molecular evolution was reported in the Journal of Biochemical Engineering. (2)Compost is the origin of PET decomposing enzyme and the source of thermophilic bacteria. In this case, high temperature fermentation compost can be used for PCR. 32 kinds of candidate genes were obtained. Among them, the gene products of Thermobifida, Actinomadura, Thermoanaerobacteria are very similar. 26 species of E. coli were successfully identified.

项目成果

The mechanical stability of SecM translation arrest

SecM平移制动的机械稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: Zhuohao Yang;Ryo Iizuka;Takashi Funatsu
• 通讯作者: Takashi Funatsu

Researchmap

研究地图

1分子力学測定によるSecM翻訳アレスト機構の解明

通过单分子动力学测量阐明 SecM 翻译停滞机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Keisuke Ito;Ryo Iizuka;Sotaro Uemura;小山 幹太，小川 貴弘，米塚 健太，和知 剛，西村 実，飯塚 怜，養王田 正文;小山 幹太，小川 貴弘，米塚 健太，和知 剛，西村 実，飯塚 怜，養王田 正文;飯塚 怜;楊 倬皓，飯塚 怜，船津 高志
• 通讯作者: 楊 倬皓，飯塚 怜，船津 高志

Culture-independent screening of agarolytic microbial cells by a deformability-based microfluidic microdroplet sorting device

通过基于变形的微流体微滴分选装置对琼脂糖分解微生物细胞进行独立培养的筛选

• 发表时间: 2022
• 作者: Keisuke Ito;Sotaro Uemura;Ryo Iizuka;牟田 幹悠，斉藤 開，飯塚 怜，川久保 渉，尹 棟鉉，関口 哲志，庄子 習一，伊藤 芽，秦田 勇二，船津 高志
• 通讯作者: 牟田 幹悠，斉藤 開，飯塚 怜，川久保 渉，尹 棟鉉，関口 哲志，庄子 習一，伊藤 芽，秦田 勇二，船津 高志

ショウジョウバエアルゴノート 2 の N 末端領域はアミロイド様凝集体を形成する

果蝇 Argonaute 2 的 N 末端区域形成淀粉样蛋白样聚集体

• 发表时间: 2022
• 作者: Keisuke Ito;Sotaro Uemura;Ryo Iizuka;牟田 幹悠，斉藤 開，飯塚 怜，川久保 渉，尹 棟鉉，関口 哲志，庄子 習一，伊藤 芽，秦田 勇二，船津 高志;成田 晴香，島 知弘，飯塚 怜，塩見 美喜子，上村 想太郎
• 通讯作者: 成田 晴香，島 知弘，飯塚 怜，塩見 美喜子，上村 想太郎