木材腐朽菌の多糖分解酵素で見出された新規金属依存性ドメインの役割の解明
| Project/Area Number |
16J03946
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Wood science
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
小嶋 由香 東京農工大学, 大学院連合農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | セルロース結合ドメイン / 糖質結合モジュール / 結晶性セルロース / 褐色腐朽菌 / 溶解性多糖モノオキシゲナーゼ / LPMO9 / 新規セルロース結合ドメイン / 多糖モノオキシゲナーゼ / LPMO / 多糖吸着ドメイン / 新規ドメイン / Gloeophyllum trabeum |
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| Outline of Annual Research Achievements |
褐色腐朽菌と呼ばれる木材腐朽菌の一群は、我が国の木造建築物に被害を及ぼす主要な生物である。褐色腐朽菌は、木材中のセルロースおよびヘミセルロースを完全分解することができるにもかかわらず、他の糸状菌が有するセルロース分解に不可欠な酵素および酵素をセルロースに吸着させるための構造（CBM1: Family 1 Carbohydrate Bindng Module）をもたないことが明らかとなっている。そのため、褐色腐朽菌は酵素を用いた分解だけでなく、鉄と過酸化水素の化学反応（フェントン反応）によって生成するヒドロキシラジカルを利用してセルロースを分解しているという説が提唱している。しかしながら、報告者はこれまでに、褐色腐朽菌Gloeophyllum trabeum由来の溶解性多糖モノオキシゲナーゼのC末端に天然の結晶性セルロースに特異的に吸着する新規のドメイン（GtCBD: Cellulose Binding Domain）が付加することを明らかにした。そこで本年度では、GtCBDの実際の植物細胞壁に対する吸着特性を明らかにした。その結果、GtCBDは柔細胞の壁孔、仮道管の壁孔、複合細胞間層、放射柔細胞の細胞壁に吸着する様子が観察された。柔細胞や仮道管の壁孔に吸着したのは、壁孔膜の中でも純粋なセルロースミクロフィブリルから成るマルゴに吸着したためだと考えられる。また、複合細胞間層および一次壁のみから成る放射柔細胞の細胞壁に吸着した結果から、GtCBDは一次壁に特異的に吸着することが強く示唆された。GtCBDのN末端の溶解性多糖モノオキシゲナーゼはセルロースおよびキシログルカンに対して活性を有することから、GtCBDがキシログルカンおよびセルロースが存在する一次壁に局在することは、分解を効率良く進める上で合理的であると考えられる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Characterization of an LPMO from the brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum with broad xyloglucan specificity, and its action on cellulose-xyloglucan complexes2016
Author(s)
Kojima, Y., Varnai, A., Ishida, T., Sunagawa, N., Petrovic, D., Igarashi, K., Jellison, J., Goodell, B., Alfredsen, G., Westereng, B., Eijsink, V., and Yoshida M.
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Journal Title
Appl. Environ. Microbiol.
Volume: 82
Issue: 22
Pages: 6557-6572
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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