2022年10月13日、奈良先端科学技術大学院大学(奈良先端大)と月桂冠総合研究所の共同研究グループは、麹菌を改良することで「高活性型」PET(難分解性プラスチック)分解酵素の生産に成功したというプレスリリースを発表した。では、この分解酵素はどのようなものだろうか。そして、なぜ彼らはこの研究開発を手がけているのだろうか。今回は、そんな話題について紹介したいと思う。
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奈良先端大と月桂冠総合研究所が生産に成功した「高活性型」PET分解酵素とは
麹菌で作った「高活性型」PET分解酵素とは？
奈良先端大の吉田昭介特任准教授と月桂冠総合研究所は、共同研究により、日本酒などの製造に用いられる麹菌を改良することで、PET(難分解性プラスチック)分解酵素の遺伝子を発現させ、高活性型酵素の生産に成功したと発表した。
では、なぜ奈良先端大と月桂冠総合研究所は、高活性型PET分解酵素の研究に着手しているのだろうか。その理由は、まず現在のPET循環技術に端を発している。
PETは、みなさんもご存知のとおり、ペットボトルなどに用いられるPET樹脂を指す。PETは難分解性プラスチックの1つで、マイクロプラスチック問題などの深刻な環境汚染の原因となっている。この問題を解決するべくPETリサイクル技術が活用されているが、環境負荷が高いことが課題だ。そのため現在では、その解決策として、PETの原料物質にまで酵素分解し、再度PET樹脂の原料として利用することで、より環境負荷を低減したプラスチックの循環技術が注目されているのだ。
そして、奈良先端大はPET分解酵素の知見・技術を、月桂冠は麹菌の酵素生産技術を有していることから、両者での共同研究を行っている。
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月桂冠は、日本酒の製造を通じて麹菌の酵素生産技術を有している
両者は2022年3月、遺伝子を工夫することで麹菌でのPET分解酵素(PETaseとMHETase)生産に成功したことを報告している。だが、このうちのPETaseは「低活性型」で、その要因にはPETaseへの多量の糖鎖付加があると考えられていた。
PET循環技術には、低活性型ではなく多量の高活性型PET分解酵素が必要で、糖鎖付加が低減したPETaseを麹菌で生産するために、糖鎖を除去する酵素を生産させるよう工夫をした麹菌を育種することが必要であった。そして、生産されたPETaseの評価した結果、大幅に糖鎖付加が減少し、酵素活性が大幅に高くなった高活性型PETaseを確認したのだ。
今回の研究成果は、「コドン最適化による、麹菌Aspergillus oryzaeによるIdeonella sakaiensis由来PET分解酵素の異種発現」と題して、2022年度日本生物工学会大会(2022年10月17日～20日)で発表されたという。
いかがだったろうか。奈良先端大と月桂冠は今後、高活性型PET分解酵素を用いたPETフィルムなどの分解について検証するなど、さらに実用化に近づけるための研究を進めていく予定だという。
