2016 Fiscal Year Annual Research Report
Expression of prenyltransferase gene in rubber degrading actinomycete
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16K12631
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
笠井 大輔 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (80452085)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ゴム分解細菌 / プレニルトランスフェラーぜ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
天然ゴムは、タイヤや一般工業用品など広い分野で利用される不可欠な資源であり、その全てを輸入に頼っている。加えて、昨今の世界的ゴム需要の増大による価格の高騰と将来的な供給量不足が懸念されている。また化石資源を原料とする合成ゴムの需要も増大している。さらには、増加が予想されるゴム廃棄物の処理による環境負荷が懸念されている。以上の観点から、安定したゴム資源の供給において高い環境調和性を実現するためのゴム廃棄物のリサイクルシステムの確立は早急に取り組むべき課題である。
ゴム分解菌であるNocardia sp. NBRC15532株は、細胞外でゴムを低分子化ゴム（イソプレンオリゴマー）へと変換することが明らかとなっている。これは、燃焼や化学処理等の従来法では不可能なゴムの基本骨格であるイソプレン骨格を保持したままの分解、つまり低分子化を可能とする。一方、植物や一部の細菌で知られているイソプレン重合酵素（cis-プレニルトランスフェラーゼ）はイソプレンの重合活性を示すことから、cis-プレニルトランスフェラーゼ遺伝子（cpt）をNocardia sp. NBRC15532株で発現させることで、細胞外でのゴムの低分子化と細胞内でのイソプレンの重合が可能となると考えた。本研究では、cpt遺伝子を効率的に発現させたNocardia sp. NBRC15532株を用いて分子レベルでのゴム再生系を構築することを目的として、NBRC15532株のゴム分解遺伝子の特定とcpt遺伝子発現株の作製を行った。その結果、NBRC15532株のゴム分解には、細胞外で機能するオキシゲナーゼ遺伝子が関与すること、NBRC15532株ではGordonia属由来のcpt遺伝子が発現することが示唆された。
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[Journal Article] Identification of Natural Rubber Degradation Gene in Rhizobacter gummiphilus NS212017
Author(s)
Kasai, D., Imai, S., Asano, S., Tabata, M., Iijima, S., Kamimura, N., Masai, E., Fukuda, M.
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Journal Title
Biosci Biotechnol Biochem
Volume: 81
Pages: 614-620
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Characterization and functional expression of a rubber degradation gene of a Nocardia degrader from a rubber-processing factory2017
Author(s)
Linh, D.V., Huong, N.L., Tabata, M., Imai, S., Iijima, S., Kasai, D., Anh, T.K., Fukuda, M.
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Journal Title
J Biosci Bioeng
Volume: 123
Pages: 412-418
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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