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ポリエステル分解酵素の基質結合メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 11217202
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関群馬大学

研究代表者

粕谷 健一  群馬大学, 工学部, 助手 (60301751)

研究期間 (年度) 1999 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1999年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード真菌 / cDNA / P(3HB)分解酵素 / 組換え酵素 / Marinobacter sp. / PESu / SBD / 環境材料 / 酵素 / 微生物 / P(3HB) / ポリエステル分解酵素 / 分解酵素 / かび / 基質結合ドメイン
研究概要

深海よりP(3HB)分解細菌Marinobacter sp.を単離した。この菌株から菌体外P(3HB)分鰭素を電気泳動的に精製し、その性質を調べた。さらに寸本酵素遺伝子をクローニングし、酵素が、3つの機能性ドメイン(触媒、リンカー、基質結合ドメイン)から構成されていることを明らかにした。本酵素の基質結合ドメインは、固体基質に有効に作用し、酵素分子を基質表面に濃縮すること明らかにした。また、真菌Penicillium funiculosumから精製したP(3HB)分解酵素をコードするcDNAのクローニングに成功した。その結果、本酵素は基質結合ドメインを欠く新規のP(3HB)分解酵素であることが判明した。本酵素遺伝子配列を、他の細菌由来酵素遺伝子配列に対して相同性解析したところ、本酵素遺伝子は、細菌より水平移動により伝播してきた可能性が高いことが示唆された。本酵素は、SBDを欠いているため基質結合能力が、バクテリア分解酵素と比較して劣っている。本酵素に、SBDを融合させると、基質結合能力が上昇した。このことから、SBDは、酵素の基質結合能力を決定する重用な因子の一つであることがわかった。また、自然環境中よりポリエチレンサクシナート(PESu)分解微生物を単離しその同定を行った。その結果、グラム陽性細菌および真菌類が主たる分解者であるととが判明した。

報告書

(5件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (50件)

  • [文献書誌] K.KASUYA: "Cloning, Expression and Characterization of a Poly(3-hydroxybutyrate) Depolymerase from Marinobacter sp. NK-1"Int.J.Biol.Macromol.. (印刷中).

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.-C.HISEH: "Crystallization and Evaluation of Physical Properties of Microbial Poly(3-hydroxybutvrate-co-4-hydroxybutyrate)"Sen-i Gakkaishi. 58. 428-431 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.WANG: "Enzymatic hydrolysis of bacterial poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxypropionate)s by poly(3-hydroxyalkanoate) depolymerase from Acidovorax sp. TP4"Biomacromolecules. 3. 828-834 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.WANG: "Enzymatic hydrolysis of chemosynthesized atactic poly(3-hydroxybutyrate) by poly(3-hydroxyalkanoate) depolymerase from Acidovorax sp. TP4 and Ralstonia pickettii T1"Biomacromolecules. 3. 894-898 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.YOSHIE: "Change of surface structure of poly(3-hydroxybutyrate) film upon enzymatic hydrolysis by PHB depolymerase"Biomacromolecules. 3. 1320-1326 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.MITOMO: "Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) Produced by Comamonas acidvorans"Polymer. 42. 3455-3461 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.HE: "Enzymatic biodegradation of synthetic atactic poly(R, S-3-hydroxybutyrate) enhanced by an amorphous nonbiodegradable polymer"Polym.Degrad.Stab.. 73. 193-199 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.MIYAZAKI: "Properties of a Poly(3-hydroxybtyrate) Depolymerase from Penicillium funiculosum"J.Polym.Environ. 8. 175-182 (2000)

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  • [文献書誌] T.HIRAISHI: "Function of the Catalytic Domain of Poly(3-hydroxybu tyrirate) Depolymerase from Pseudomonas stutzeri"Biomacromolecules. 1. 320-324 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.HE: "Enzymatic Biodegradation of Chemosynthetic Atactic P(3HB) Enhanced by an Amorphous Nonbiodegradable Polymer : Blend of Astactic P(3HB) with PMMA"Macromol.Rapid Commun.. 21. 1277-1281 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.KASUYA: "Identification of a Marine Benthic P(3HB)-degrading Bacterium Isolate and Characterization of Its P(3HB) Depolymerase"Biomacromolecules. 1. 194-201 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.SUZUKI: "Enzyme-catalyzed ring-opening polymerization of β-butyrolactone using PHB depolymerase"Chem.Lett.. 318-319 (2000)

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  • [文献書誌] N.YOSHIE: "Effect of low molecular weight additives on enzymatic degradation of poly(3-hydroxybutyrate)"Polymer. 41. 3227-3234 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.OHURA: "Cloning and Characterization of the Polyhydroxybutyrate Depolymerase Gene of Pseudomonas stutzeri and Analysis of the Function of Substrate-binding Domains"Appl.Environ.Microbiol.. 65. 189-197 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.YOSHIE: "Effect of monomer composition and composition distribution on enzymatic degradation of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)"Macromol.Chem.Phys.. 200. 3227-3234 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.CAOs: "Solid structure and biodegradation of the compositionally fractionated poly(3-hydroxybutyric acid- co-3-hydroxypropionic acid)s"Polymer. 40. 6821-6830 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.OHURA: "Biodegradation of Poly(3-hydroxyalkanoic acids) Fibers and Isolation of Poly(3-hydroxybutyric acid)-degrading Microorganisms under Aquatic Environments"Polym.Degrad.Stab.. 63. 23-29 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.TABATA: "Poly(aspartic acid) Degradation by a Sphingomonas sp. Isolated from Freshwater"Appl.Environ.Microbiol.. 65. 4268-4270 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粕谷健一: "グリーンプラスチック最新技術"シーエムシー出版社(井上義夫編). 11 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tabata, K.Kasuya, H.Abe, K.Masuda, Y.Doi: "Poly (aspartic acid) Degradation by a Sphingomonas sp. Isolated from Freshwater"Appl. Environ. Microbiol.. 65. 4268-4270 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, T.Ohura, K.Masuda, Y.Doi: "Substrate and Binding Specificities of Bacterial Polyhydroxybutyrate Depolymerases"Int. J.Biol. Macromol.. 24. 329-336 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohura, Y.Aoyagi, K.Takagi, Y.Yoshida, K.Kasuya, Y.Doi: "Biodegradation of Poly (3-hydroxyalkanoic acids) Fibers and Isolation of Poly (3-hydroxybutyric acid)-degrading Microorganisms under Aquatic Environments"Polym. Degrad. Stab.. 63. 23-29 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Cao, Y.Arai, N.Yoshie, K.Kasuya, Y.Doi, Y.Inoue: "Solid structure and biodegradation of the compositionally fractionated poly (3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxypropionic acid) s"Polymer. 40. 6821-6830 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshie, M.Fujiwara, K.Kasuya, H.Abe, Y.Doi, Y.Inoue: "Effect of monomer composition and composition distribution on enzymatic degradation of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)"Macromol. Chem. Phys.. 200. 977-982 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohura, K.Kasuya, Y.Doi: "Cloning and Characterization of the Polyhydroxybutyrate Depolymerase Gene of Pseudomonas stutzeri and Analysis of the Function of Substrate-binding Domains"Appl. Environ. Microbiol.. 65. 189-197 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshie, K.Nakasato, M.Fujiwara, K.Kasuya, H.Abe, Y.Doi, Y.Inoue: "Effect of low molecular weight additives on enzymatic degradation of poly (3-hydroxybutyrate)"Polymer. 41. 3227-3234 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suzuki, T.Ohura, K.Kasuya, T.Toshima, Y.Doi, S.Matsumura: "Enzyme-catalyzed ring-opening polymerization of β-butyrolactone using PHB depolymerase"Chem. Lett.. 318-319 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, H.Mitomo, M.Nakahara, A.Akiba, T.Kudo, Y.Doi: "Identification of a Marine Benthic P (3HB)-degrading Bacterium Isolate and Characterization of Its P (3HB) Depolymerase"Biomacromolecules. 1. 194-201 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hiraishi, T.Ohura, S.Ito, K.Kasuya, Y.Doi: "Function of the Catalytic Domain of Poly (3-hydroxybutyrirate) Depolymerase from Pseudomonas stutzeri"Biomacromolecules. 1. 320-324 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.He, X.Shuai, A.Cao, K.Kasuya, Y.Doi, Y.Inoue: "Enzymatic biodegradation of chemosynthetic atactic P (3HB) enhanced by an amorphous nonbiodegradable polymer : blend of atactic P (3HB) with PMMA"Macromol. Rapid Commun.. 21. 1277-1281 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyazaki, K.Takahashi, M.Shiraki, T.Saito, Y.Tezuka, K.Kasuya: "Properties of a Poly (3-hydroxybtyrate) Depolymerase from Penicillium funiculosum"J. Polym Environ. 8. 175-182 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mitomo, W.-C.Hsieha, K.Nishiwakia, K., Kasuya, Y.Doi: "Poly (3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) Produced by Comamonas acidovorans"Polymer. 42. 3455-3461 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.He, X.Shuai, A.Cao, K.Kasuya, Y.Doi, Y.Inoue: "Enzymatic biodegradation of synthetic atactic poly (R, S-3-hydroxybutyrate) enhanced by an amorphous nonbiodegradable polymer"Polym. Degrad. Stab.. 73. 193-199 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshie, Y.Oike, K.Kasuya, Y.Doi, Y.Inoue: "Change of surface structure of poly (3-hydroxybutyrate) film upon enzymatic hydrolysis by PHB depolymerase"Biomaclomolecules. 3. 1320-1326 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Wang, Y.Inagawa, Y.Osanai, K.Kasuya, T.Saito, S.Matsumura, Y.Doi, Y.Inoue: "Enzymatic hydrolysis of chemosynthesized atactic poly (3-hydroxyburyrate) by poly (3-hydroxyalkanoate) depolymerase from Acidovorax sp. TP4 and Ralstonia pickettii T1"Biomacromolecules. 3. 894-898 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Wang, Y.Inagawa, T.Saito, K.Kasuya, Y.Doi, Y.Inoue: "Enzymatic hydrolysis of bacterial poly (3-hydroxybutyrate-xo-3-hydroxypropionate) s by poly (3-hydroxyalkanoate) depolymerase from Acidovorax sp. TP4"Biomacromolecules. 3. 828-834 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.-C.Hiseh, K.Kasuya, H.Mitomo: "Crystallization and Evaluation of Physical Properties of Microbial Poly (3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate)"Sen-i Gakkaishi. 58. 428-431 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, T.Takano, Y.Tezuka, W.-C.Hsieh, H.Mitomo, Y.Doi: "Cloning, Expression and Characterization of a Poly (3-hydroxybutyrate) Depolymerase from Marinobacter sp. NK-1"Int. J. Biol. Macromol. in press.

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyazaki: "Properties of a poly(3-hydroxybtyrate) depolymerase from Penicillium funiculosum"J. Polym. Environ.. 8. 175-182 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yoshie: "Change of surface structure of poly(3-hydroxybutyrate) film upon enzymatic hydrolysis by PHB depolymerase"Biomaclomolecules. 3. 1320-1326 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Wang: "Enzymatic hydrolysis of chemosynthesized atactic poly(3-hydroxybutyrate) by poly(3-hydroxyalkanoate) depolymerase from Acidovorax sp. TP4 and Ralstonia pickettii T1"Biomacromolecules. 3. 894-898 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Wang: "Enzymatic hydrolysis of bacterial poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxypropionate)s by poly(3-hydroxyalkanoate) depolymerase from Acidovorax sp. TP4"Biomacromolecules. 3. 828-834 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.He: "Enzymatic biodegradation of synthetic atactic poly(R, S-3-hydroxybutyrate) enhanced by an amorphous nonbiodegradable polymer"Polym. Degrad. Stab.. 73. 193-199 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mitomo: "Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) produced by Comamonas acidovorans"Polymer. 42. 3455-3461 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Miyazaki: "Properties of a poly(3-hydroxybtyrate) depolymerase from Penicillium funiculosum"J. Polym. Environ. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 粕谷健一: "Identification of a Marine Benthic P(3HB)-Degrading Bacterium Isolate and Characterization of Its P(3HB) Depolymerase"Biomaclomolecules. 1. 194-201 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三友宏志,粕谷健一: "Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) produced by Comamonas acidovorans"Polymer. 42. 3455-3461 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 粕谷 健一: "Substrate and Binding Specificities of Bacterial Polyhydroxybutyrate Depolymerases"Int.J.Biol.Macromol.. 24. 329-336 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 大浦 健: "Cloning and Characterization of the Polyhydroxybutyrate Depolymerases Gene of Pseudomonas stutzeri and Analysis of the Function of Substrate-binding Domains"Appl.Environ.Microbiol.. 65. 189-197 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 大浦 健: "Biodegradation of Poly(3-hydroxyalkanoic acids)Fibers and Isolation of Poly(3-hydroxybutyric acid)-degrading Microorganisms under Aquatic Environments"Polym.Degrad.Stab.. 63. 23-29 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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