| 研究実績の概要 |
Poly(ethylene terephthalate) (PET) は, ペットボトルなどの材料として大量生産されている。PETは石油を資源として製造されるため、その資源循環による持続可能な社会の実現が課題となっている。本研究課題では、PETを分解・代謝する細菌Ideonella sakaiensisを用いて迅速に、効率良く、低い培養コストでPETを有用化合物への転換を図ることを目指した。先行研究におけるゲノム解析、およびトランスクリプトーム解析から、本菌はPET加水分解産物であるterephthalic acid (TPA)をprotocatechuic acid (PCA) を経て代謝すると予測された。そこで、I. sakaiensisの推定TPA代謝経路におけるPCA芳香環開裂を担うPCA 3,4-dioxygenase遺伝子 (pcaHG) に着目し、シングルクロスオーバー相同組み換えによる遺伝子破壊を試みた。作製したpcaG破壊ベクターをI. sakaiensisに導入し、得られたコロニーに対するPCRにより、ゲノムの目的の部位への破壊ベクターの導入を確認した。次に、最少培地にTPA、ethylene glycol (EG)、非晶性PETを炭素源としてそれぞれ加え、pcaG破壊株または野生株を培養した。その結果、pcaG破壊株はTPA培地においては増殖せず、EG培地における増殖は野生株と同等であった。以上のことから、pcaG破壊株はEG代謝能を維持しつつ、TPA代謝能を喪失したと考えられた。また、pcaG破壊株はPET培地において増殖したが、野生株よりも抑制された。破壊株のPET培地における培養液上清を、逆相HPLCにより分析したところ、野生株には認められなかったPCA標準試料と一致したピークが認められた。
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