| 研究課題/領域番号 |
16560684
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物機能・バイオプロセス
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
武尾 正弘 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40236443)
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| 研究分担者 |
根来 誠司 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90156159)
北村 千寿 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60295748)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | アルキルフェノール / ノニルフェノール / 生物分解 / error-prone PCR / 分解遺伝子 / 分子進化工学 / Pseudomonas putida / Sphingomonas sp. / Sphingomonas / 分解経路 / 環境ホルモン / ブチルフェノール / DNAシャッフリング |
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| 研究概要 |
本研究では、環境ホルモンとして知られるノニルフェノール(NP)をはじめ、同様の毒性や環境ホルモン活性を有するアルキルフェノール(AP)の生分解性を理解し、広くこれらを分解できる菌株や遺伝子を構築するため、まず、ブチルフェノール(BP)分解菌Pseudomonas putida MT4株からクローン化したBPの分解遺伝子群を用いて、その初期酸化を担うBPハイドロキシラーゼおよびブチルカテコール2,3-ジオキシゲナーゼの基質特異性を詳細に調べた。前者は、C7までのアルキル基を有する4-n-APを効果的に分解できることがわかり、一方、後者はC9までの4Tアルキルカテコールを分解できることがわかり、かなり基質特異性が広いことがわかった。一方、NPの分解を検討するために、新規に分離したNP分解菌Sphingomonas sp.NP5株のNP分解性を調べた。その結果、本菌株はNPの側鎖アルキル基の立体構造に関係なくほとんどの異性体を分解し、代謝物として複数のノナノール異性体を生成した。さらに、NPの異性体である4-(1-エチルヘプチル)フェノール及び4-(1-エチル-1-メチルヘキシル)フェノールの分解の検討により、前者の側鎖が2級アルコールとして遊離し、その後ケトン体へ酸化される新規な経路を見いだした。さらに、MT4株のBPハイドロキシラーゼの分解域を拡張する目的で、酸化酵素サブユニットの遺伝子bupA4にerror-prone PCRにてランダム変異の導入を試み、同遺伝子に効果的に変異を導入することに成功し、NPを弱く酸化できる組換え株を得たが、さらに高活性株のスクリーニングを進めている。以上のように、C9までの側鎖を有するAPの分解に関わる多くの知見が得られ、さらに進化工学的手法により、多くのAPを効果的に分解できる微生物あるいは微生物集団の構築が期待できる。
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