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Polyester degradation by novel lipases from Basidiomycetes

Research Project

Project/Area Number 22K19195
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Hori Chiaki  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50722948)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsリパーゼ / 酵素分解 / 担子菌 / プラスチック / 高分子分解 / 木材腐朽菌 / ポリエステル分解
Outline of Research at the Start

これまで申請者は、針葉樹分解性の珍しい担子菌Phlebiopsis giganteaから針葉樹に多く含まれる脂質類を分解する新規高機能性リパーゼを同定し、生化学的に解析した。本酵素が商業用リパーゼと比較して合成ポリマーに対して高い生分解性がある可能性があることに着目し、本研究では、本酵素を中心として、ポリエステル分解を検証 ・強化する。これまで樹木分解について単離・ 解析されてきた担子菌からポリエステル分解を発展させようという点が特色となる探索研究である。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we elucidated the optimal pH and temperature, as well as the sensitivity to different types and concentrations of surfactants and organic solvents, of a novel high-functionality lipase derived from the basidiomycete Phlebiopsis gigantea. Furthermore, we measured the activity towards pNP model substrates with varying lengths of fatty acid carbon chains, revealing substrate specificity. Detailed analysis revealed the high degradability of the enzyme toward one of bioplastics. Additionally, large scale acquisition of the enzyme was achieved by investigating lipase production and purification conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって得られた研究成果により、本担子菌由来リパーゼがバイオプラスチック分解において有用であることが示された。このような例は、真菌が持つ天然ポリマーの分解酵素を合成ポリマー分解へと応用することができる好例となる。今後も社会実装までには、実際のポリマー分解条件においては安定性や他の機能も必要となることが予想されるため、萌芽的研究のまず第一歩として社会的意義があると考えている。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Identification and characterization of methoxy- and dimethoxyhydroquinone 1,2-dioxygenase from Phanerochaete chrysosporium2024

    • Author(s)
      Kato Hiroyuki、Takahashi Yasushi、Suzuki Hiromitsu、Ohashi Keisuke、Kawashima Ryunosuke、Nakamura Koki、Sakai Kiyota、Hori Chiaki、Takasuka Taichi E.、Kato Masashi、Shimizu Motoyuki
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 90 Issue: 2

    • DOI

      10.1128/aem.01753-23

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genomic and secretomic analyses of the newly isolated fungus Perenniporia fraxinea SS3 identified CAZymes potentially related to a serious pathogenesis of hardwood trees2023

    • Author(s)
      Matsumoto Ruy、Mehjabin Jakia Jerin、Noguchi Hideki、Miyamoto Toshizumi、Takasuka Taichi E.、Hori Chiaki
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 89 Issue: 5

    • DOI

      10.1128/aem.00272-23

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 植物バイオマス分解利用に関する基礎研究2023

    • Author(s)
      堀千明
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 61 Pages: 590-595

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 木材腐朽菌Phanerochaete chrysosporiumの形質転換法の構築2024

    • Author(s)
      枡本和馬、堀千明
    • Organizer
      第74回 日本木材学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 樹木防除を目指した樹木-寄生菌の相互作用解析2024

    • Author(s)
      堀千明
    • Organizer
      第35回加藤記念研究助成贈呈式
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 樹木が生産する抗菌成分を担子菌が克服する分子相互作用の解明2023

    • Author(s)
      堀千明
    • Organizer
      2023 旭硝子財団 助成研究発表会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] きのこ由来リパーゼの新規機能を支えるタンパク質構造のダイナミクス解析2022

    • Author(s)
      堀千明
    • Organizer
      北大部局横断シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 森林生態系の微生物による樹木分解機構の解明2022

    • Author(s)
      堀千明
    • Organizer
      植物学会北日本支部会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Use of novel highly functional lipase from Basidiomycetes2022

    • Inventor(s)
      堀千明
    • Industrial Property Rights Holder
      堀千明
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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