研究課題/領域番号 |
22651032
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研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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配分区分 | 補助金 |
研究分野 |
環境技術・環境材料
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研究機関 | 北海道大学 |
研究代表者 |
田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70216828)
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研究期間 (年度) |
2010 – 2011
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研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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配分額 *注記 |
3,560千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2010年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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キーワード | 生分解性プラスチック / 進化工学 / ポリヒドロキシアルカン酸 / キラリティー / 光学純度 / 乳酸ポリマー / 重合酵素 / モノマー供給系酵素 / キラルポリマー / 立体化学制御 / 酵素進化工学 / キラルモノマー / 微生物重合 / 基質特異性 / 進化分子工学 / ポリマー物性 |
研究概要 |
再生可能バイオマス原料から高性能バイオポリマーを微生物生産させるシステム(微生物工場)の開発を行った。最も大きなブレイクスルーは、「乳酸重合酵素=LPE」の発見である。今回、ポリマー合成において、R体の乳酸モノマーからS体の乳酸モノマーへ変換するために、関与する2つの酵素(CoA転移酵素と重合酵素)の分子改変に着目した。前準備として、S体乳酸が合成可能である組換え大腸菌をS体選択的LDHを遺伝子導入することで分子育種した。また、代謝と酵素の複合改変を試みたところ、ポリマー中の乳酸分率が6%から47%に上昇した。さらに、合成ポリマーの基礎物性を調べ、従来のポリ乳酸(PLA)と微生物ポリマーPHB(ポリヒドロキシブタン酸)との比較において、ユニーク性を見出した。2種酵素のS体モノマーに対する選択性付与の進化工学実験が本格的に実施できるステージまで整備できた。
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