| 研究課題/領域番号 |
19K05171
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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27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
根来 誠司 兵庫県立大学, 工学研究科, 特任教授(名誉教授) (90156159)
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| 研究分担者 |
武尾 正弘 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (40236443)
加藤 太一郎 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (60423901)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ナイロン / ケミカルリサイクル / ナイロン分解酵素 / NylC / 生分解 / Ｘ線結晶構造解析 |
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| 研究成果の概要 |
合成ポリマーの生分解は環境負荷を低減化する上で有効な手法である。高温や高圧を必要とする化学的手法と比較しても，酵素反応は室温程度の温和な条件下で反応を行うことができ，環境面，エネルギー面からも優位性が高い。我々はナイロン分解酵素の立体構造に基づき、同酵素の触媒機構と熱安定化機構を解明した。化学的前処理を行ったナイロンに、耐熱化ナイロン分解酵素を作用させることで、ナイロン-6 やナイロン-6,6をはじめとする各種脂肪族ナイロンの高効率的分解（80％以上）を達成した。一方、繊維産業では酵素による繊維加工が行われているが、同酵素は耐熱性が高いことから，ナイロン繊維の表面改質への応用も期待される。
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| 自由記述の分野 |
酵素工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リサイクルの中でも特に、高分子を構成ユニットにまで分解し再重合するケミカルリサイクルは究極の資源循環方法と目されている。これまでに様々なケミカルリサイクル手法が提案されているが、微生物・酵素を用いるアプローチは、構成ユニットへの優れた再生技術として高い可能性を秘めている。天然に存在しない分子構造を有し、強固な分子間相互作用を有することから、ナイロンは生分解を受けない素材であるというのが一般的な認識である。我々は、酵素の立体構造に基づくタンパク質工学と分子進化工学的手法により、実用レベルにて高分子ナイロンを加水分解可能な酵素（ナイロン加水分解酵素）を創出することに成功した。
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