J 2002

Biodegradation of 1,2,3-trichloropropane through directed evolution and heterologous expression of a haloalkane dehalogenase gene

BOSMA, Tjibbe, Jiří DAMBORSKÝ, Gerhard STUCKI a Dick JANSSEN

Základní údaje

Originální název

Biodegradation of 1,2,3-trichloropropane through directed evolution and heterologous expression of a haloalkane dehalogenase gene

Autoři

BOSMA, Tjibbe (528 Nizozemské království), Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant), Gerhard STUCKI (756 Švýcarsko) a Dick JANSSEN (528 Nizozemské království)

Vydání

Applied and Environmental Microbiology, 2002, 1098-5336

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.691

Kód RIV

RIV/00216224:14310/02:00006264

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000176631600054

Klíčová slova anglicky

TRICHLOROPROPANE; PROTEIN ENGINEERING; COMPUTER MODELLING; DOCKING; MUTANT
Změněno: 19. 3. 2010 10:54, prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.

Anotace

V originále

Using a combined strategy of random mutagenesis of haloalkane dehalogenase and genetic engineering of a chloropropanol-utilizing bacterium, we obtained an organism that is capable of growth on 1,2,3-trichloropropane (TCP). The highly toxic and recalcitrant chemical TCP is a waste product generated from the manufacture of the industrial commodity chemical epichlorohydrin. Attempts to select and enrich bacterial cultures that can degrade TCP have been unsuccessful, prohibiting the development of a biological process for groundwater treatment. The key step in the aerobic degradation of TCP is the initial dehalogenation to 2,3-dichloro-1-propanol by a haloalkane dehalogenase. We used random mutagenesis and screening on eosine-methylene blue agar plates to improve the activity on TCP of the haloalkane dehalogenase from Rhodococcus sp. m15-3 (DhaA). A second-generation mutant containing two amino acid substitutions, Cys176Tyr and Tyr273Phe, was nearly eight times more efficient in dehalogenating TCP than wild type dehalogenase. The 2,3-dichloro-1-propanol utilizing bacterium Agrobacterium radiobacter AD1 expressing the evolved haloalkane dehalogenase under control of a constitutive promoter was able to utilize TCP as sole carbon- and energy source. These results demonstrated that directed evolution of a key catabolic enzyme and its subsequent recruitment by a suitable host organism can be used for the construction of bacteria for the degradation of toxic and environmentally recalcitrant chemicals.

Návaznosti

ME 276, projekt VaV
Název: Racionální re-design mikrobiálních enzymů podílejících se na degradaci toxických organických polutantů
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Racionální re-design mikrobiálních enzymů podílejících se na degradaci toxických organických polutantů
MSM 143100005, záměr
Název: Strukturně-funkční vztahy biomolekul a jejich role v metabolismu
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Strukturně-funkční vztahy biomolekul a jejich role v metabolismu