実用的なポリ塩化ビフェニルを分解する芳香環水酸化ジオキシゲナーゼの創製

• 研究課題/領域番号: 15K00590
• 研究種目: 基盤研究(Ｃ)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境モデリング・保全修復技術
• 研究機関: 京都学園大学 (2016-2017); 山形大学 (2015)
• 研究代表者: 櫻間 晴子 京都学園大学, バイオ環境学部, 講師 (90456426)
• 研究分担者: 高塚 由美子 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70570810) ; 乾 秀之 神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (90314509) ; 原 富次郎 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70616193)
• 研究期間 (年度): 2015-10-21 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ポリ塩化ビフェニル / 芳香環水酸化ジオキシゲナーゼ / 環境浄化

研究成果の概要

ポリ塩化ビフェニル類（PCBs）は、世界的にも認識されている環境汚染物質である。難分解性のPCBsに対して高分解性を示す芳香環水酸化ジオキシゲナーゼの変異体酵素を得るために、Commamonas属由来の芳香環水酸化酵素を改変した。結果、基質特異性を改変した変異体酵素を数種類取得することに成功した。さらに、基質特異性が異なる2種類の芳香環水酸化酵素の発現系を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular insights into the role of a distal F240A mutation that alters CYP1A1 activity towards persistent organic pollutants (2017)
  • 著者名/発表者名: Navratilova, V., Paloncyoya, M., Berka, K., Mise, S., Haga, Y., Matsumura, C., Sakaki, T., Inui, H., Otyepka, M.
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta General Subjects 巻: 1861 号: 11 ページ: 2852-2860
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2017.08.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 第９回国際PCBワークショップの概要とPCBイムノセンサの発表 (2017)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之、高木陽子、中野武
  • 雑誌名: 生物化学的測定研究会年報 巻: 21 ページ: 209-214
• [雑誌論文] Structural determinants for the position of 2,3’,4,4’,5-pentachlorobiphenyl (CB118) hydroxylation by mammalian cytochrome P450 monooxygenases (2016)
  • 著者名/発表者名: Mise, S., Haga, Y., Itoh, T., Kato, A., Fukuda, I., Goto, E., Yamamoto, K., Yabu, M., Matsumura, C., Nakano. T., Sakaki, T., and Inui, H.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 巻: 152 号: 2 ページ: 340-348
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfw086
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遺伝子組換え微生物によるポリ塩化ビフェニル無害化に向けて (2015)
  • 著者名/発表者名: 櫻間晴子
  • 雑誌名: 生物工学会誌 巻: 93 ページ: 217-217
• [学会発表] Structural basis of CB118 metabolism by bacterial cytochrome P450 monooxygenase and its mutants with perfluorocarboxylic acids (2017)
  • 著者名/発表者名: Erika Goto, Yuki Haga, Makoto Kubo, Toshimasa Itoh, Chie Kasai, Osami Shoji, Keiko Yamamoto, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Hideyuki Inui
  • 学会等名: 37th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants, Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] Metabolism of chiral polychlorinated biphenyls by mammalian cytochrome P450 monooxygenases (2017)
  • 著者名/発表者名: Terushi Ito, Chiharu Miwa, Yuki Haga, Erika Goto, Toshimasa Itoh, Keiko Yamamoto, Shintaro Mise, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Hideyuki Inui
  • 学会等名: 37th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants, Vancouver, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] Possible metabolic fates of polychlorinated biphenyls by soil bacterium under complex pollution and its structural basis (2017)
  • 著者名/発表者名: Erika Goto, Yuki Haga, Makoto Kubo, Toshimasa Itoh, Chie Kasai, Osami Shoji, Keiko Yamamoto, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Hideyuki Inui
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Persistent Toxic Substances, Nagoya
  • 国際学会
• [学会発表] 微生物由来P450モノオキシゲナーゼによるPCBの代謝に影響を及ぼす有機フッ素化合物 (2017)
  • 著者名/発表者名: 乾秀之
  • 学会等名: 第１３回PCB講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] Aerobic toluene/biphenyl degradation genes in the denitrifying bacterial Thauera sp. starain DNT-1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Kawaguchi, Haruko Sakurama, Mitsuru Katayama, Junya Akagi, Yoshifumi Shinoda, Hiroya Yurimoto, Yasuyoshi Sakai, Nobuo Kato
  • 学会等名: 第9回国際PCBワークショップ（共催：日本環境化学会、Iowa superfund research program）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Structural determinants of species differences on metabolism of dioxin-like polychlorinated biphenyls by mammalian cytochrome P450 monooxygenases (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui, Yuki Haga, Toshimasa Itoh, Erika Goto, Keiko Yamamoto, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Toshiyuki Sakaki
  • 学会等名: 第9回国際PCBワークショップ（共催：日本環境化学会、Iowa superfund research program）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Metabolic fates of CB118 by cytochrome P450 monooxygenase from soil bacterium under complex pollution and its structural basis (2016)
  • 著者名/発表者名: Erika Goto, Yuki Haga, Makoto Kubo, Toshimasa Itoh, Chie Kasai, Osami Shoji, Keiko Yamamoto, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Hideyuki Inui
  • 学会等名: 第9回国際PCBワークショップ（共催：日本環境化学会、Iowa superfund research program）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Enantioselective metabolism of chiral polychlorinated biphenyls by rat and human cytochrome P450 monooxygenases (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui, Chiharu Miwa, Shintaro Mise, Erika Goto, Yuki Haga, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Toshiyuki Sakaki
  • 学会等名: The 13th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity & Biotechnology
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2016-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] Structural basis of CB118 metabolism by cytochrome P450 monooxygenase from Bacillus megaterium with decoy molecules (2016)
  • 著者名/発表者名: Erika Goto, Yuki Haga, Makoto Kubo, Toshimasa Itoh, Chie Kasai, Osami Shoji, Keiko Yamamoto, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Hideyuki Inui
  • 学会等名: The 13th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity & Biotechnology
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2016-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] デコイ分子を用いたBacillus megaterium由来シトクロムP450モノオキシゲナーゼによるCB118の代謝とその構造基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 後藤絵里香、羽賀雄紀、久保惇、伊藤俊将、笠井千枝、荘司長三、山本恵子、松村千里、中野武、乾秀之
  • 学会等名: 第25回環境化学討論会（日本環境化学会）
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] デコイ分子を用いたBacillus megaterium由来シトクロムP450モノオキシゲナーゼによるCB118の代謝とその構造基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 後藤絵里香、乾秀之
  • 学会等名: 若手フロンティア研究会
  • 発表場所: 神戸