2021 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02118
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
中島 敏明 筑波大学, 生命環境系, 教授 (80241777)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | テレフタル酸 / 微生物分解 / プラスチックリサイクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
TB-97株の二重破壊株（TB-97⊿⊿pcaH）を用いたテレフタル酸（TPA)からの有用物質（2-ピロン4,6-ジカルボン酸：PDC)の生産を検討した。本菌株はTPAからプロトカテク酸（PCA)を著量蓄積する。検索の結果、当研究室保有のポリウレタン分解菌 TB-35株が、PCA-4,5-ジオキシゲナーゼによるPCA分解遺伝子群を持ち、かつPDCまでの経路を持つことを見いだした。本遺伝子群をTB-97二重破壊株に導入したところ、十分な生産が得られなかった。そこで、宿主を大腸菌として、TPA→PCA分解系の導入によるTPAからのPDC生産を目指すこととした。
まず、pETシステムを用いた生産系の可能性を検討した。pET21b(+)のT7プロモーター下流にPCA→PDC生産遺伝子（pca45-pdc）を挿入し、発現用ホストE. coli BL21(DE3)株に導入した。その結果、ベクターにpHBRを用いた時の約10倍のPDC生産が認められた。ついで、2種の遺伝子（群）の発現が可能なpET-Duet1を用いて、TPA→PCA生産系遺伝子群（tphA1A2BCK）も本システムに導入して発現を試みたが、プラスミドが導入できなかった。ベクターサイズが大きすぎるためと判断して、両者をそれぞれマーカーの異なるpETシステムに導入して共存させた結果TPA→PDCの生産に成功した。
シデロフォアについてはゲノム解析とRNA-seqの結果から、生合成遺伝子系を特定した。また、MALDI-TOF-MSによる部分構造決定を行った結果、少なくとも新規のシデロフォアであることが示唆された。さらに、本シデロフォアは鉄以外にもパラジウムなど複数の金属イオンに対してキレート活性を有していた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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