高塩素置換型ポリ塩化ビフェニル類の還元的脱塩素化を大気下で実現させる

常压条件下实现高氯化多氯联苯的还原脱氯

• 批准号: 22K12427
• 负责人: 高塚 由美子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 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-22K12427/
• 关键词: ポリ塩化ビフェニル類; 還元的脱塩素化酵素; 遺伝子組換え細菌; ビタミンB12; Dehalococcoides; 網羅的細菌叢メタゲノム解析; ポリ塩化ビフェニル

ポリ塩化ビフェニル類（PCBs）は難分解性の環境汚染物質で、世界に数多い汚染土壌や河川等の有効な浄化法が希求されている。自然界でのPCBs微生物分解には「好気下での酸化的ビフェニル環開裂」と、反応条件が厳しく実利が困難とされる「嫌気下での還元的脱塩素化」が知られる。本研究は、微生物利用環境浄化技術に資する「高塩素置換型PCBsの還元的脱塩素化反応」を人為的に、さらに「大気下で」実現する革新的生物触媒の創出を目的とする。偏性嫌気性細菌のPCBs還元的脱塩素酵素は、ビタミンB12を補酵素としてコバルト還元に働く２つの鉄－硫黄クラスターを持つと推定されるが、結晶構造や実用的な精製酵素、及び組換え酵素によるPCBs脱塩素化の報告はまだ無い。我々は先行研究（H30－R2年度 挑戦的研究（萌芽））において、唯一の遺伝子同定報告があるデハロコッコイデス属細菌のPCBs脱塩素酵素をモチーフに、これを発現する組換え細菌株を作製したが、まだPCBs脱塩素反応を検出していない。当該年度は、まず組換え酵素による高塩素置換型PCBsの人為的な脱塩素反応の達成に重点を置き、至適反応条件調査のため、国内のPCBs汚染原位置から採取した地下水にPCBsを意図的に添加した嫌気的雰囲気下のモデルを構築し、PCBs濃度と含有異性体比率の経時的変化、及び試料水中に集積する脱塩素化細菌を解析した。その結果、PCBsの緩やかな減衰を確認するとともに、デハロコッコイデス属細菌の他に、PCBs脱塩素化細菌として報告がある２種属を検出した。また、作製する組換え酵素の選択候補を広げることを念頭に、PCBsが緩やかに減衰する際のPCBs脱塩素化現象の情報を広く得るため、採取した地下水中の細菌叢をメタゲノム解析により網羅的に調査した。その結果、上述の嫌気的モデルで検出した３種属に加えて、新たな候補可能性種属の存在が示唆された。

多氯联苯（PCB）很难分解环境污染物，并且在世界范围内寻求清理污染土壤和河流的有效方法。自然界中PCB的微生物降解被称为“有氧氧化的二苯基环裂解”和“厌氧下的还原性脱氯”，这被认为由于严格的反应条件而被认为很难实现。这项研究旨在创建创新的生物催化剂，人为地和“在大气中”实现“高度氯叠加的PCB的还原性脱氯反应”，这有助于微生物使用环境纯化技术。假定PCBS降低了专性厌氧菌细菌的脱氯酶具有两个铁硫簇，可作为减少钴的辅酶，但没有使用晶体结构，实用的纯化酶和重新组合剂的PCBS脱氯的报道。在先前的研究（2004-R2的挑战研究（佛教）（佛教）中，我们创建了一种重组细菌菌株，该菌株表达了Dehalococcoides属的PCBS脱氯链蛋白酶，该菌酸属的唯一报告是关于基因鉴定的唯一报告，但我们尚未检测到PCBS氯化反应。在这个财政年度中，重点是实现使用重组酶对高度氯化的PCB的人工脱氯反应，并研究最佳反应条件，在厌氧气氛下，在PCB下有意将PCB的PCB在PCB中有意添加到从原位构建的IS污染物中，并且在PC的构造中构建了PC的变化，并将其定为pciptions，并在PC的范围内进行了变化，并将其定为pciptions，该模型的比例，该模型的比例，并在pCB中被添加到PCBS中，并将其组成，并将其组成，并将其组成，并将其组成，并将其组成，并将其组成，并将其组成。水样中积累的脱氯细菌。结果，确认了PCB的逐渐衰减，除了去核苷的细菌外，还发现了两种属的属，这些属被视为脱氯PCB。此外，为了扩大要生产的重组酶的选择，以便在PCB慢慢衰减时获得有关PCB的脱氯现象的广泛信息，我们全面研究了通过元基因组分析收集的地下水中的微生物群。结果，建议除了上述厌氧模型中检测到的三个物种外，还有新的潜在候选物种。

项目成果

シンガポール国立大学(シンガポール)

新加坡国立大学（新加坡）