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合目的高分子物性を有するバイオポリエステルの微生物合成

Research Project

Project/Area Number 15710053
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Environmental technology/Environmental materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

柘植 丈治  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (70332260)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsポリヒドロキシンアルカン酸 / 微生物合成 / 共重合体 / PHA重合酵素 / 融点 / 分子進化工学 / 変異
Research Abstract

バイオポリエステル(PHA)の実用化のキーテクノロジーとして、加工性に優れたPHAの合成法の開発が必要である。従来のPHAは、融点と熱分解温度が近接していたため、熱延伸を行う際に熱分解を受け分子量の低下が引き起こされていた。したがって、加工性の改善が必要であった。PHAの分子量に依存せずに延伸を行うためには、ポリマーの融点を若干低下させることが有効な方法と考えられる。そこで本研究では、PHAを共重合体化することで融点が若干低下した加工性の良いポリマーを微生物合成することを目標にした。
昨年度は、共重合体PHAとしてP(3HB-co-3HHx)をターゲットとし、3HHx分率の異なるポリマーを効率良く生産する手法の確立を行った。今年度は、P(3HB-co-3HA)共重合体の合成に取り組んだ。進化工学的な実験手法を駆使して作成したPseudomonas sp. 61-3由来のPHA重合酵素変異体を、ポリエステル合成能に優れたRalstonia eutrophaという細菌に導入し、フルクトースを炭素源としてPHAの合成を行わせた。進化酵素を用いてポリマー生産を行うと、PHA生産性の向上を達成することができた。また、合成されたPHAの組成を分析した結果、3HA分率が約2mol%含まれたP(3HB-co-3HA)であることが確認できた。このポリマーの融点を測定したところ、P(3HB)ホモポリマーより8℃程度低下しており、目的にあう高分子物性を有していた。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (2 results) Publications (2 results)

  • [Journal Article] Biosynthesis of polyhydroxyalkanoate (PHA) copolymer from fructose using wild-type and laboratory-evolved PHA synthases2005

    • Author(s)
      Tsuge, T., et al.
    • Journal Title

      Macromol.Biosci. 5

      Pages: 112-117

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mutation effects of a conserved alanine (Ala510) in type I polyhydroxyalkanoate synthase from Ralstonia eutropha on polyester biosynthesis2004

    • Author(s)
      Tsuge, T., et al.
    • Journal Title

      Macromol.Biosci. 4

      Pages: 963-970

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Tsuge, T., Hisano, T., Taguchi, S., Doi, Y.: "Alteration of chain length substrate specificity of Aeromonas caviae R-enantiomerspecific enoyl-CoA hydratase through site-directed mutagenesis"Appl.Environ.Microbiol.. 69. 4830-4836 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Tsuge, T., Saito, Y., Kikkawa, Y., Hiraishi, T., Doi, Y.: "Biosynthesis and compositional regulation of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) in recombinant Ralstonia eutropha expressing mutated PHA synthase genes"Macromol.Biosci.. 4. 238-242 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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