| 研究課題/領域番号 |
21H02120
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38030:応用生物化学関連
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| 研究機関 | 京都府立大学 |
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研究代表者 |
織田 昌幸 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (20318231)
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| 研究分担者 |
関口 博史 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主幹研究員 (00401563)
沼本 修孝 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (20378582)
神谷 成敏 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 特任教授 (80420462)
宮ノ入 洋平 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (80547521)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 酵素 / PET分解 / 構造機能相関 |
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| 研究成果の概要 |
PET分解酵素Cut190の高機能化と反応効率の上昇、さら同酵素のCa2+結合に伴う活性発現機構の解明を目指して、本研究を行った。Cut190の分子内にジスルフィド結合を導入し、PETのガラス転移温度付近でも安定、かつ十分な活性を保持する高機能化変異体の作製に成功した。PET monomerやPET trimerとの複合体のX線結晶構造解析に成功し、さらに分子動力学計算により、Ca2+結合に伴うCut190の動的な構造変化を明らかにした。またPET分解を70℃、100 MPaの高温高圧下で行うことで、反応効率が上昇することを見出した。
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| 自由記述の分野 |
生物物理化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
廃棄プラスチック問題など、プラスチック製品の再利用は、世界的な課題であり、酵素を用いてプラスチックを分解する取り組みは、低エネルギーの観点からも注目されており、本研究で高機能化に成功した酵素は、今後の応用利用も期待され、社会的意義は高いと考えられる。酵素反応の効率化に、加圧が寄与する結果も興味深く、SDGsの観点からも有望である。また金属イオン結合により機能制御される酵素は数多く、本研究成果は、既存技術では観測しずらい「弱い」金属イオン結合の重要性、同結合に伴う動的な構造変化と機能との相関を、実験と計算の両面から解析し、得られた成果は、学術的意義も高いと考えられる。
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