抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ポリエチレンテレフタレート(PET)は今日使用されている最も重要な合成高分子の一つである。残念ながら,高分子は自然に蓄積し,今日まで,高活性酵素は高速度で分解することができないことが知られている。PET分解に関与する酵素は,主にα-およびβ-ヒドロラーゼであり,cuナーゼおよび関連酵素(EC3.1.1)のようである。現在,少数のそのような酵素のみが良く特性化されている。本研究では,種々のデータベースから504の可能なPETヒドロラーゼ候補遺伝子を同定する探索アルゴリズムを開発した。統合微生物ゲノム(IMG)データベースから得られた108の海洋および25の陸生メタゲノム内の16以上の配列情報を含む更なるグローバル検索は,349の推定PETヒドロラーゼを検出した。4種の候補酵素の異種発現はこれらの酵素の機能を検証し,開発した探索アルゴリズムの有用性を確認した。この方法で,下流応用のための高い可能性を持つ2つの新規で熱安定な酵素を部分的に特性化した。アミノ酸類似性に基づく504の新規酵素候補のクラスタ化は,PETヒドロラーゼが主にActinobacteria,ProteobacteriaおよびBacteroidetesの門において発生することを示した。Proteobacteria内では,Bethaproteobacteria,Deltaproteobacteria,およびGammaproteobacteriaが主な宿主であった。海洋環境においては,海洋環境において,Bacteroidetes門と関連する細菌は,陸生メタゲノムに対して観察されるように,ActinobacteriaまたはProteobacteriaよりもむしろ,PETヒドロラーゼ遺伝子の主要宿主であるように見える。著者らのデータは,PETヒドロラーゼが本当にまれな酵素であることをさらに意味する。1.5hits/Mbの最も高い発生は,原油を含む試料サイトからの配列で観察された。重要なポリエチレンテレフタレート(PET)は,有意な微生物変換なしに環境中に蓄積する。いくつかのPETヒドロラーゼは既に知られているが,それらがどのように出現しているか,主な細菌門がどのように関連しているかについてはまだ知られていない。本研究において,蛋白質データベースとメタゲノムの深い配列マイニングは,PETヒドロラーゼが環境において非常に低い頻度で実際に起こることを示した。さらに,これらの酵素を持つことが知られていない門にリンクすることが可能であった。本研究は,PETヒドロラーゼの系統発生的関係,最近の進化,およびグローバルな分布に関する新しい知識に貢献する。最後に,4つの新規PETヒドロラーゼの生化学的特徴を記述した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
