高塩素置換型ポリ塩化ビフェニル類の還元的脱塩素化を大気下で実現させる

常压条件下实现高氯化多氯联苯的还原脱氯

• 批准号: 22K12427
• 负责人: 高塚 由美子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12427/
• 关键词: ポリ塩化ビフェニル類; 還元的脱塩素化酵素; 遺伝子組換え細菌; ビタミンB12; Dehalococcoides; 網羅的細菌叢メタゲノム解析; ポリ塩化ビフェニル

ポリ塩化ビフェニル類（PCBs）は難分解性の環境汚染物質で、世界に数多い汚染土壌や河川等の有効な浄化法が希求されている。自然界でのPCBs微生物分解には「好気下での酸化的ビフェニル環開裂」と、反応条件が厳しく実利が困難とされる「嫌気下での還元的脱塩素化」が知られる。本研究は、微生物利用環境浄化技術に資する「高塩素置換型PCBsの還元的脱塩素化反応」を人為的に、さらに「大気下で」実現する革新的生物触媒の創出を目的とする。偏性嫌気性細菌のPCBs還元的脱塩素酵素は、ビタミンB12を補酵素としてコバルト還元に働く２つの鉄－硫黄クラスターを持つと推定されるが、結晶構造や実用的な精製酵素、及び組換え酵素によるPCBs脱塩素化の報告はまだ無い。我々は先行研究（H30－R2年度 挑戦的研究（萌芽））において、唯一の遺伝子同定報告があるデハロコッコイデス属細菌のPCBs脱塩素酵素をモチーフに、これを発現する組換え細菌株を作製したが、まだPCBs脱塩素反応を検出していない。当該年度は、まず組換え酵素による高塩素置換型PCBsの人為的な脱塩素反応の達成に重点を置き、至適反応条件調査のため、国内のPCBs汚染原位置から採取した地下水にPCBsを意図的に添加した嫌気的雰囲気下のモデルを構築し、PCBs濃度と含有異性体比率の経時的変化、及び試料水中に集積する脱塩素化細菌を解析した。その結果、PCBsの緩やかな減衰を確認するとともに、デハロコッコイデス属細菌の他に、PCBs脱塩素化細菌として報告がある２種属を検出した。また、作製する組換え酵素の選択候補を広げることを念頭に、PCBsが緩やかに減衰する際のPCBs脱塩素化現象の情報を広く得るため、採取した地下水中の細菌叢をメタゲノム解析により網羅的に調査した。その結果、上述の嫌気的モデルで検出した３種属に加えて、新たな候補可能性種属の存在が示唆された。

多维氯化物（PCB）是难以解决的环境污染物，并且具有罕见的纯化方法，例如世界上许多受污染的土壤和河流。对于自然界中PCB的微生物分解，“能量中的氧化双苯基环”以“锚定减少的降低”而闻名，这在反应条件下被认为很难且难以执行。这项研究旨在创建一种创新的生物催化剂，该催化剂人为地意识到“减少 - 氯氯替代PCB的氯化反应”，这有助于微生物使用环境纯化技术。据估计，偏置的厌氧细菌的PCB降低 - 下降酶具有两个铁 - 硫簇，可用于使用维生素B12作为钴的钴还原，但是结晶结构，实际纯化的酶和重组尚无酶的PCB驱逐舰的报告。我们正在生产一种重组细菌库存，该储备表达了PCBS Destricine酶的主题，这是研究前唯一的遗传鉴定报告（H30 -R第二年挑战研究（发芽））。尚未检测到。在这一年中，重点旨在通过重组酶实现高氯化型PCB的人工降落反应，并研究适当的反应条件，从国内PCBS收集的地下水旨在使用一个模型建造了一种厌氧气氛，分析了随着时间的流逝积累在样品水中的递延细菌，以及PCBS浓度和包含皮带的比率。结果，证实了PCB的逐渐衰减，除Deharo可可菌的细菌外，有两种类型的属作为PCBS被剥夺细菌的报告。此外，考虑到要选择的重组酶选择候选物，将其转换为地下水中收集的细菌菌群，以便在研究PCB的PCBS毁灭现象上广泛地研究。结果，除了上述厌氧模型检测到的三种类型外，还建议了新候选种子的存在。

项目成果

シンガポール国立大学(シンガポール)

新加坡国立大学（新加坡）