| 研究課題/領域番号 |
21K05284
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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37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
宮房 孝光 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70760271)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 蛋白質工学 / 主鎖環状化 / Split intein / PET分解酵素 / リサイクル / 酵素 / インテイン / 蛋白質ライゲーション / 蛋白質トランススプライシング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポリエチレンテレフタラート(PET)分解酵素はリサイクル技術への応用に高い注目を集めている酵素であるが、野生型の酵素は安定性・活性の点で実用に及ばない。本研究では、split inteinを利用したペプチドライゲーション法を基盤に、PET分解酵素の高安定化と高活性化を目指す。(1) ポリペプチド鎖の両末端をペプチド結合で連結する主鎖環状化を中心とした高安定化改変体の開発、(2)PET表面への集積効果を持つ両親媒性性タンパク質を利用した高活性化改変体の開発を並列に推進し、それらの成果を統合して高安定・高活性を両立した卓越したPET分解酵素を実現する。
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| 研究成果の概要 |
持続可能な社会の実現にむけて、ポリエチレンテレフタラート(PET)のリサイクル技術の改良が求められている。酵素を用いて原料へと分解し、PETとして作り直す方法に期待が集まっている。ただし、酵素は高温下などで容易に機能を失うため、改良が必要である。本研究では、PET分解酵素の安定性を改良し、高機能化する手法を開発した。安定性・活性の向上した度合いは限定的であったが、今後の更なる改良に向けた基盤的な技術を開発することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酵素を用いたPETリサイクル技術の開発は近年世界的に競争の激しい分野である。中でも高安定、高活性な酵素の開発は盛んに進められており、多数の提案がなされている。本研究では、本来ヒモ状の蛋白質の両端を結んで環状にする主鎖環状化技術を用いてPET分解酵素の高安定化することに成功した。安定性・活性はこれまでに報告されている高機能PET分解酵素を凌駕するものではなかったが、主鎖環状化技術は従来の点変異導入による安定化と併用可能な技術であることから、それらを組み合わせた改良酵素の開発が期待できる。
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