| 研究課題/領域番号 |
18K11704
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
山田 美和 岩手大学, 農学部, 准教授 (90586398)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | バイオプロセス / エチレングリコール / グリコール酸 / グリオキシル酸 / 微生物 / 物質生産 / アルコール酸化酵素 / TAT経路 / 進化分子工学 / ＴＡＴ経路 / 産業廃棄物 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、これまで産業廃棄物として莫大な量廃棄されてきた不凍液や自動車エンジン冷却液の主成分であるエチレングリコールを原料とし、各種ポリマーや医薬品等の基幹化合物となる有機酸類へ微生物変換する環境低負荷型プロセスの構築を目的とした。その結果、複数の酵素反応を経て、組換え大腸菌細胞内で目的の反応系が駆動することを確認できた。続いて、細胞内のペリプラズムへ反応に必要な酵素類を集積させ、有機酸生産量の向上を目指したが、現状難航している。そこで、研究期間内では、各反応に利用している酵素の人工進化による活性向上変異体の創製を試み、野生型酵素よりも活性が向上した酵素変異体を複数種獲得することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
上述したように、本研究で原料としての使用を目指しているエチレングリコールは、世界的に莫大な廃棄量となっている不凍液やロングライフクーラントの主成分である。これらの産業廃棄物を原料とし、微生物によるオールバイオプロセスの有用有機酸類合成系の基盤を構築した本研究は、SDGsの目標「12. つくる責任 つかう責任」および「13. 気候変動に具体的な対策を」と一致し社会的に強い意義を持つ。さらに、有用有機酸類の合成に必要な酵素類の進化実験を通し、研究代表者らは、これまで独自に見出した新規酵素の構造・機能相関に迫る、酵素学的価値を持つ成果を得ることができた。
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