From Lignin to Plastic: The Revolutionary Impact of Aromatic Oligomer Degrading Enzyme Mining

• Project/Area Number: 24K01891
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 上村 直史 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50646528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 彰宏 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (50983988)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
• Keywords: リグニン / バクテリアセンサー / 芳香族オリゴマー / ドロップレット / 環境DNA

Outline of Research at the Start

芳香族資源のリグニンは、石油に代わるプラスチック原料として期待される。これまでに、リグニンの化学分解物から、生分解性ポリマー原料の2-ピロン-4,6-ジカルボン酸(PDC)のバイオ生産技術を、リグニン由来芳香族の分解菌Sphingobium sp. SYK-6株を利用して開発した。現在、リグニン分解物中の芳香族オリゴマーからのPDC生産が課題である。本研究では、リグニン由来芳香族オリゴマーを分解できる新規酵素を、メタゲノム(環境DNA)から発掘することを目的とし、蛍光PDCセンサーとドロップレット培養を組み合わせた超ハイスループットな遺伝子スクリーニング法を開発・実施する。