生物工学：プラスチックボトルを分解して再利用するための改変型PETデポリメラーゼ

現在の見積もりでは、毎年世界で生産される3億5900万トンのプラスチックのうち、1億5000万～2億トンが埋め立て地や自然環境中に蓄積されていると示唆されている。ポリエチレンテレフタレート（PET）は最も存在量の多いポリエステル系プラスチックであり、世界中で毎年約7000万トンが織物や包装用に製造されている。PETの主な再利用工程で用いられている熱機械的手法では、機械的特性が損なわれてしまう。そのため、de novoのPET合成が好まれ、PET廃棄物が蓄積され続けている。PETは芳香族テレフタレートユニットの割合が高く、分子鎖の可動性が抑制されているため、加水分解が極めて困難なポリエステルである。PET加水分解酵素（ヒドロラーゼ）がいくつか報告されているが、それらの生産性は低い。今回我々は、最終的に10時間で最低でも90％のPETをテレフタレート16.7 g l⁻¹ h⁻¹（PET懸濁液1 kg当たり200 g、酵素濃度はPET 1 g当たり3 mg）の生産性で解重合してモノマーにする、改良型PETヒドロラーゼについて報告する。この最適化された高効率酵素は、細菌Ideonella sakaiensis 201-F6株の酵素（二次酵素の補助があったとしても）や最近関心を集めている関連の改良型変異体など、これまで報告された全てのPETヒドロラーゼよりも優れた性能を有する。我々はまた、石油化学的PETと同じ特性を示す生物学的に再生されたPETを、酵素的に解重合したPET廃棄物から生成してボトルに成形できること、それがPETの循環経済の構想に向けて寄与し得ることも明らかにする。

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