PET代謝が実現するポリエステルリファイナリー技術の開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19177
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分38:農芸化学およびその関連分野
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 吉田 昭介 奈良先端科学技術大学院大学, 研究推進機構, 特任准教授 (80610766)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 遺伝子破壊 / protocatechuic acid / 代謝工学

研究成果の概要

PET分解菌Ideonella sakaiensisを用いたPETの有用化合物への転換を目指した。先行研究から、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)を、シングルクロスオーバー相同組み換えにより破壊した。最少培地に非晶性PETを炭素源として加え、破壊株を培養したところ、培養液上清にPCAが認められた。

自由記述の分野

応用微生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

I. sakaiensisを遺伝子工学的に改良することによって、PETを有用化合物への変換可能な株の構築を図った。今回はモデル実験として、PETからprotocatechuic acidへ変換する株を作製した。これにより、微生物発酵の原料として、廃棄され環境汚染要因となっているPETを用いることが可能であることがわかった。現時点で、その変換効率は低いが、培養条件の最適化などにより、実用化に耐えうるレベルへの収率の向上が求められる。