白色腐朽担子菌によるダイオキシン分解に関与する酵素、遺伝子の解明

阐明白腐担子菌分解二恶英所涉及的酶和基因

基本信息

批准号：
04J52922
负责人：
亀井一郎
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

塩素化ダイオキシン、塩素化ビフェニル(PCB)は高い毒性を示す難分解性の環境汚染物質である。本研究は、白色腐朽菌による高塩素化ダイオキシンおよびビフェニルの分解機構を明らかにすることを目的としたものである。まず、2,7-dichlorodibenzo-p-dioxin(2,7-diCDD)を分解可能な白色腐朽菌Phlebia lindtneriが、一部の四塩素化ダイオキシン異性体を分解可能であることを示した。一方、2,7-diCDDを分解可能な白色腐朽菌6菌株に対する5.8SrDNA遺伝子の塩基配列に基づいた系統解析により、いずれもPhlebia属に属することを明らかにした。そこで、より分解活性の優れた菌株の選抜のために、類縁の菌に着目したスクリーニングを進めた結果、Phlebia brevisporaを選抜した。本菌は、1,3,6,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(1,3,6,8-tetraCDD)を分解可能であり、水酸化物、メトキシル化物、および3,5-dichlorocatecholへと代謝変換することを明らかにした。さらに、クロロニトロフェン(CNP)製剤を本菌で直接処理し、CNPおよび混在する1,3,6,8-tetraCDDを同時に分解できることを示した。次に、4,4-dichlorobiphenylは、白色腐朽菌により水酸化を介して4-chlorobenzoic acid、4-chlorobenzyl alcohol、4-chlorobenzaldehydeへと代謝されることを示した。また、P.brevisporaは、毒性の強いコプラナーPCBsを分解可能であり、ビフェニル骨格のメタ位を選択的にメトキシル化し、さらにmono-ortho-PCBsのパラ位の塩素を酸化的に脱塩素化することを明らかにした。

氯化二恶英和氯化双苯基（PCB）是有毒的，难以分解环境污染物。这项研究旨在阐明白色腐烂真菌降解高度氯化二恶英和二苯基的机制。首先，已经表明，能够降解2,7-二氯迪本佐-P-二恶英（2,7-DICDD）的白色腐烂真菌Lindtneri能够降解一些四氯的二恶英异构体。另一方面，基于5.8S rDNA基因序列的系统发育分析可能会降解2,7-DICDD的六个白色腐烂菌株，表明全部属于Phlebia属。因此，为了选择具有上降解活性的菌株，我们继续筛查着专注于相关细菌，因此，选择了Brevispora。发现该细菌能够降解1,3,6,8-四氯二苯并-P-二恶英（1,3,6,8-四核），并代谢转化为氢氧化物，甲氧基和3,5-二氯甲醇。此外，直接用该细菌直接处理氯硝苯章（CNP）制剂，以表明CNP和混合1,3,6,8-四核可以同时降解。然后表明，通过白色腐烂真菌将4,4-二氯苯基通过羟基化为4-氯苯酸，4-氯苯甲基醇和4-氯苯甲甲醛。此外，Brevispora P. brevispora透露，它能够降解剧烈的共辉乳清PCB，选择性地将双苯基主链的甲氧基甲氧基化，并氧化脱氯，使Mono-ordor-PCB的para位置氯化。