Establishment of the all biosynthetic system for new monomers-contained biopolymers as a basis for enzyme evolutionary engineering

建立新型含单体生物聚合物的全生物合成系统作为酶进化工程的基础

• 批准号: 20310050
• 负责人: TAGUCHI Seiichi
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20310050/
• 关键词: 循環材料生産システム; 生分解性プラスチック; バイオプロセス; 進化工学; ポリヒドロキシアルカン酸; バイオベースポリマー; 乳酸ポリマー; 微生物工場; 重合酵素; キラルモノマー; 基質特異性; 進化分子工学; ポリマー物性; モノマー組成

Microbial production system for lactate (LA) polymers with high performances has been established. This new microbial factory can be driven by renewable biomass resources. A break-through of this system was a discovery of "LA-Polymerizing Enzyme (LPE)". LPE was created through the study on the engineering of microbial polymer PHA synthase. LA-based polymer was synthesized as an one-pot manner in Escherichia coli by introduction of the LPE gene from glucose. Also, LA fraction in the polymer has been enriched up to 47% from 6% by combination of metabolic and enzyme engineering. Furthermore, LA-based polymers exhibited distinguishable properties from the counterpart homopolymers, PLA and PHB.

建立了高性能乳酸（LA）聚合物的微生物生产体系。这个新的微生物工厂可以由可再生生物质资源驱动。该系统的突破是“LA-聚合酶（LPE）”的发现。 LPE是通过对微生物聚合物PHA合酶的工程研究而产生的。通过引入来自葡萄糖的LPE基因，在大肠杆菌中以一锅法合成基于LA的聚合物。此外，通过代谢和酶工程的结合，聚合物中的 LA 部分已从 6% 富集至 47%。此外，基于 LA 的聚合物表现出与对应的均聚物 PLA 和 PHB 不同的性能。

项目成果

Synthesis, characterization, and lectin recognition of hyperbranched polysaccharide obtained from 1,6-anhydro-D-hexofuranose

从 1,6-脱水-D-呋喃己糖获得的超支化多糖的合成、表征和凝集素识别

• 发表时间: 2011
• 作者: N.T.Hoai; A.Sasaki; M.Sasaki; H.Kaga; T.Kakuchi; T.Satoh
• 通讯作者: T.Satoh

Biological lactate-polymers synthesized by one-pot microbial factory : Enzyme and metabolic engineering

一锅法微生物工厂合成生物乳酸酯聚合物：酶与代谢工程

• 发表时间: 2011
• 作者: S.Taguchi

Advanced studies on microbial lactate-based polymers: enzyme-metabolic engineering and polymer properties

微生物乳酸盐聚合物的高级研究：酶代谢工程和聚合物特性

• 发表时间: 2010

Biosynthesis of novel terpolymers poly(lactate-co-3-hydroxybutyrate-co-3-hydr oxyvalerate)s in lactate-overproducing mutant Escherichia coli JW0885 by feeding propionate as a precursor of 3-hydroxyvalerate

通过饲喂丙酸作为 3-羟基戊酸的前体，在乳酸过量生产突变体大肠杆菌 JW0885 中生物合成新型三元共聚物聚（乳酸-共-3-羟基丁酸-共-3-羟基戊酸）

• 发表时间: 2009
• 作者: F.Shozui;K.Matsumoto; T.Nakai; M.Yamada; S.Taguchi
• 通讯作者: S.Taguchi

Advanced microbial factory for lactate-based polymers driven by lactate-polymerizing enzyme

由乳酸聚合酶驱动的乳酸基聚合物先进微生物工厂

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Taguchi