結合性セルラーゼを生産する組換え好熱性細菌を用いた高速コンポスト化

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680541
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 中崎 清彦 静岡大学, 工学部, 助教授 (70180263)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 苅田 修一 三重大学, 遺伝子実験施設, 助手 (90233999)
• Keywords: コンポスト / 高速コンポスト化 / 微生物 / 有機物分解 / セルロース / 好熱性細菌 / 組み換え菌 / セルラーゼ

Research Abstract

コンポスト原料に含まれるセルロースはそれ自身が難分解性の有機物であることに加えてセルラーゼを生産する微生物がコンポスト化後半まで増殖しないために,セルロース分解には長時間を要し、このことがコンポストの腐熟に長い時間を必要とする理由となっている。そこで,本研究ではセルラーゼ遺伝子をコンポスト中の増殖の速い細菌に導入して組換え菌を作成し,コンポスト化過程におけるセルロースの高速分解を試みることにした。
プラスミドにセルラーゼ遺伝子を導入し,コンポスト中から単離した好熱性Bacillus属細菌A8株に直接形質転換することを試みたが,転換効率が極めて低く,組み換え菌の作成が困難であった。そこで,一旦標準株であるB.subtilis ISWで組換え菌を作成し,その組換え菌からプラスミドDNAを大量に抽出してA8株に形質転換することとした。
セルラーゼ遺伝子はClostridium thermocellum由来の耐熱性セルラーゼ遺伝子(Cel A)を,プラスミドはpGDV1をそれぞれ用いた。Cel AおよびpGDV1を2種類の制限酵素,Pst IおよびSca Iを用いて切断し、16℃で約12時間ライゲーション反応させた。ライゲーション後のDNAサンプルをプロトプラストのB.subtilis ISWに形質転換し,B.subtilis ISWのセルラーゼ遺伝子組換え菌を作成した。
次に,組換え菌を培養し,大量のプラスミドDNAを得てA8株に形質転換した。その結果,コンポスト由来の好熱性Bacillus属細菌A8株のセルラーゼ遺伝子組換え菌を作成することができた。