2020 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of bacterial strains capable of degrading persistent chlorinated organophosphorous compounds with high efficiency
| Project/Area Number |
18K05197
|
|---|
| Research Institution | Hakodate National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
阿部 勝正 函館工業高等専門学校, 物質環境工学科, 准教授 (40509551)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 有機リン化合物 / 遺伝子組換え / 組換え大腸菌 / バイオレメディエーション / 環境浄化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Tris(2-chloroethyl) phosphate（TCEP）などの塩素を含む有機リン化合物は，可塑剤や難燃材として世界各地で大量に用いられているが，難分解性であり，種々の毒性を有する．研究代表者はこれまで，含塩素有機リン化合物分解システム構築のため， TCEP分解菌 Sphingobium sp. TCM1を単離し，その分解メカニズムについて詳細に解析してきた．それら研究において，TCM1株によるTCEP分解には多大な時間を要すること，さらにその分解酵素は無機リン酸制限下でしか生産されないなど，実環境での使用を困難にする問題を有していることが明らかになった．本研究では研究代表者がこれまで同定に成功したTCEP分解酵素群を大腸菌で構成的に高生産させることで，無機リン酸の有無にかかわらず高機能を発揮する含塩素有機リン化合物分解菌を創出することを目的としている．令和2年度は以下の業績を上げた．
昨年度研究代表者が開発した構成的HAD, PDE共発現大腸菌を用いてTCEP分解挙動を解析したところ，発現誘導物質を必要とせずに濃度100 μM TCEPを完全分解できることが明らかとなった．しかしながら，高濃度200 μM TCEPは完全分解できず，TCEP分解代謝産物の急激な増加が本組換え大腸菌によるTCEP分解に影響を与えていることが考えられた．そこで，分解代謝産物の1つである無機リン酸（Pi）がTCEP分解に影響を与えるか解析したところ，Piの過剰存在下ではTCEP分解量が低下しており，PiがTCEP分解酵素を阻害していることが示唆された．また，本組換え大腸菌によるTCEP分解系に僅かな栄養源を添加することで，菌体量が増加し，本研究の目標分解濃度であった高濃度200 μM TCEPについても安定的かつ迅速に完全分解できることも明らかになった．
|
