Construction of a synthetic metabolic pathway for degradation of important environmental pollutant using protein and metabolic engineering

Provider

Czech Science Foundation

Programme

Standard projects

Call for proposals

Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)

Main participants

Masarykova univerzita / Přírodovědecká fakulta

Contest type

VS - Public tender

Contract ID

P503-12-0572

Project name in Czech

Konstrukce syntetické metabolické dráhy pro degradaci důležitého environmentálního polutantu proteinovým a metabolickým inženýrstvím

Annotation in Czech

Antropogenní sloučenina 1,2,3-trichlorpropan (TCP) je uvolňována do životního prostředí v důsledku výroby a použití jako rozpouštědlo a extrakční činidlo. Poločas rozpadu může v podzemních podmínkách dosahovat až 100 let a TCP přetrvává v prostředí podzemních vod dlouhou dobu. TCP je velmi odolný vůči biodegradaci v důsledku absence dehalogenázy efektivně přeměňující TCP na dichlorpropanol. Proteinovým inženýrstvím a řízenou evolucí jsme nedávno zkonstruovali dehalogenázu s významně lepší katalýzou tohoto biochemického kroku (Pavlová et al. 2009, Nat. Chem. Biol. 5: 727-733). Cílem tohoto projektu je sestavit kompletní biochemickou dráhu klonováním genů enzymů optimalizovaných proteinovým inženýrstvím do přírodních bakterií, vedoucí ke konstrukci bakterie degradující TCP. Tato bakterie bude růst na TCP jako jediném zdroji uhlíku a energie. Podle našich informací bude tato bakterie prvním mikroorganismem zkonstruovaným proteinovým a matabolickým inženýrstvím, použitelným k čištění vod kontaminovaných antropogenní sloučeninou v uzavřených průtočných systémech.

R&D category

ZV - Basic research

CEP classification - main branch

DJ - Pollution and water control

CEP - secondary branch

CE - Biochemistry

CEP - another secondary branch

EI - Biotechnology and bionics

OECD FORD - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

10511 - Environmental sciences (social aspects to be 5.7)<br>10608 - Biochemistry and molecular biology<br>10609 - Biochemical research methods<br>20801 - Environmental biotechnology<br>20802 - Bioremediation, diagnostic biotechnologies (DNA chips and biosensing devices) in environmental management<br>20803 - Environmental biotechnology related ethics<br>20901 - Industrial biotechnology<br>20902 - Bioprocessing technologies (industrial processes relying on biological agents to drive the process) biocatalysis, fermentation<br>20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials<br>30401 - Health-related biotechnology<br>30402 - Technologies involving the manipulation of cells, tissues, organs or the whole organism (assisted reproduction)<br>30403 - Technologies involving identifying the functioning of DNA, proteins and enzymes and how they influence the onset of disease and maintenance of well-being (gene-based diagnostics and therapeutic interventions [pharmacogenomics, gene-based therapeutics])<br>30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)<br>30405 - Medical biotechnology related ethics<br>40401 - Agricultural biotechnology and food biotechnology<br>40402 - GM technology (crops and livestock), livestock cloning, marker assisted selection, diagnostics (DNA chips and biosensing devices for the early/accurate detection of diseases) biomass feedstock production technologies, biopharming<br>40403 - Agricultural biotechnology related ethics

Provider evaluation

V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)

Project results evaluation

The main objective of this project was construction and optimization of metabolic pathway for degradation of emerging environmental pollutant 1,2,3-trichloropropane (TCP) and its introduction into bacterial host cells. Apart from Escherichia coli host system, the pathway was also introduced into the soil bacterium Pseudomonas putida KT2440. The enzym haloalkane dehalogenase – was studied too.

Realization period - beginning

Jan 1, 2012

Realization period - end

Dec 31, 2016

Project status

U - Finished project

Latest support payment

Apr 5, 2016

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP17-GA0-GA-U/03:1

Data delivery date

Jun 28, 2017

Total approved costs

8,980 thou. CZK

Public financial support

8,980 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK