代謝工学による６ナイロンモノマーの微生物生産

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14493
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 根来 誠司 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (90156159)
• 研究協力者: 武尾 正弘 ; 加藤 太一郎 ; 竹原 一起 ; 藤井 翼
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ナイロン / 代謝工学 / ６アミノヘキサン酸

研究成果の概要

国内外でポリマーの再資源化やモノマーのバイオ生産が重要視されている。Arthrobacter sp. KI72株はナイロンオリゴマー分解酵素NylA/NylB/NylCにより、6-アミノヘキサン酸(Ahx)オリゴマーをAhxまで分解する。Ahxはアミノトランスフェラーゼ(NylD)によりアジピン酸セミアルデヒドに変換され、その後、デヒドロゲナーゼ(NylE)によりアジピン酸へと代謝されること、ⅱ）NylDについては2種、NylEについては20種の類似遺伝子が認められること、ⅲ）NylD1,NylE1を共役させた反応系により、Ahxは約90%の変換率でアジピン酸へ変換されることを明らかにした。

自由記述の分野

生物機能工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、繊維・プラスチックとして広く用いられているナイロンについて、６ナイロンの構成単位である6-アミノヘキサン酸の微生物代謝経路の解明、関連酵素群の取得と機能改良について、検討を行ったものである。特に、6-アミノヘキサン酸の代謝については、以前の研究例がなかったが、モノマー代謝の初段階に関与する２種類の酵素（アミノ基転移酵素と脱水素酵素）を用いて、6-アミノヘキサン酸が、90%以上の収率でアジピン酸へ変換できることが明らかとなった。本研究からNylA-E酵素群を統合的に用いることで、高収率で、６ナイロンを、６６ナイロン原料であるアジピン酸まで変換可能である可能性を示すことができた。