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。

ポ リ salt chemical ビ フ ェ ニ ル class (PCBs) は hard decomposition の environmental pollutants で, world に more い contaminated soils 壌 や rivers etc の unseen な polarization method at が aspiration for さ れ て い る. Nature で の PCBs microbes に は "good 気 で の acidification ビ フ ェ ニ ル ring crack" と 応 conditions and anti が 厳 し く be the difficulty が と さ れ る "で under suspicion 気 の yuan to take off the salt", which also know が ら れ る. This research は, microbial environment incorporated to make use of the technology に endowment す る "high salt element displacement type PCBs の is to take off the salt element of yuan against 応" を man-made に, さ ら に "great 気 で be presently す" る innovative biocatalyst の hit を purpose と す る. Biased too 気 bacterial の PCBs and yuan to take off the salt enzyme は, ビ タ ミ ン B12 を repair enzyme と し て コ バ ル ト also yuan に 働 く 2 つ の iron objects - sulfur ク ラ ス タ ー を hold つ と presumption さ れ る が, crystallization structure や be use な refined enzymes, and び group え enzyme に よ る PCBs to take off the salt element change の report は ま だ い. I 々 は leading research (H30 pick 戦 research (bud) - R2) に お い て, unique の heritage 伝 child with fixed report が あ る デ ハ ロ コ ッ コ イ デ ス belong to bacterial の PCBs to take off the salt vegetable enzyme を モ チ ー フ に, こ れ を 発 now す る group in え bacteria strains を cropping し た が, ま だ PCBs to take off the salt element against 応 を 検 out し て い な い. When the annual は, ま ず group in え enzyme に よ る high salt element displacement type PCBs の man-made な salt element off the 応 の reached に key を buy き, to optimum the 応 condition investigation の た め, domestic の PCBs pollution place か ら take し た groundwater に PCBs を meaning 図 に add し た too 気 雰 囲 気 under の モ デ ル を build し, concentration of PCBs と contains the opposite sex The changes in body ratio <s:1> over time, and the に accumulation of する demineralized bacteria in the び test sample water を analysis た. そ の results, PCBs の slow や か な damping を confirm す る と と も に, デ ハ ロ コ ッ コ イ デ ス bacteria の he に, PCBs to take off the salt element bacteria と し て report が あ る 2 genus を 検 out し た. ま た, cropping す る group in え enzyme の sentaku alternate を hiroo げ る こ と を thought に, PCBs が slow や か に damping す る interstate の PCBs to take off the salt element phenomenon の intelligence を hiroo く have る た め, take し た groundwater の bacterial flora を メ タ ゲ ノ ム parsing に よ り snare に survey し た. そ の results, and the の 気 モ デ ル で 検 out し た 3 species に plus え て, new た な alternate species の possibility exists が in stopping さ れ た.

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）