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Development of an innovative platform for bio-products utilizing inexhaustible macroalgal biomass

Research Project

Project/Area Number 18K11710
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64030:Environmental materials and recycle technology-related
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

OKAZAKI Fumiyoshi  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (80545228)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原 清敬  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (40434378)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsβ-1,3-キシラナーゼ / β-1,3-キシラン / 海藻バイオマス / イチイズタ / 細胞表層工学技術 / 統合バイオプロセス / 変異型イチイズタ / グルタチオン
Outline of Final Research Achievements

This study aimed to develop a platform for the production of valuable chemicals from beta-1,3-xylan, a unique polysaccharide found in seaweed.
First, a method was developed to efficiently produce xylose from seaweed biomass by using thermostable enzymes that hydrolyze beta-1,3-xylan. Next, three novel beta-1,3-xylan degrading enzymes with high efficiency were identified and characterized from the genome sequence of human gut bacteria. These enzymes were then used to engineer Halomonas elongata to use beta-1,3-xylan through cell-surface engineering technology.
Further development of this platform technology is expected to efficiently produce valuable chemicals from beta-1,3-xylan, a carbohydrate found in seaweeds that has not yet been utilized.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

β-1,3-キシランは紅藻類および緑藻類の細胞壁にのみ存在する海藻特有の多糖である。その有効利用には産業利用に耐え得る加水分解酵素が必要となるが、これまでに十分な触媒効率と安定性を有する酵素は報告されていなかった。本研究では申請者らがこれまでに開発した耐熱性酵素に加え、新たにヒト腸内細菌から高効率な酵素群を見出した。これら酵素を糖化技術および細胞表層提示工学技術に応用することにより、β-1,3-キシランから有用化学品を生産するためのプラットフォームを構築した。これにより未利用資源である海藻β-1,3-キシランの利活用の進展が期待される。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Presentation] 耐熱性酵素を用いた海藻バイオマスからのキシロース生産2023

    • Author(s)
      梶 蒼依、田中 咲衣、石黒 早紀、西山 千遥、仲山 英樹、原 清敬、岡﨑 文美
    • Organizer
      日本農芸化学会 中部・関西支部合同大会(中部支部 第196回例会)(関西支部:第527回講演会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 耐熱性酵素による海藻多糖β-1,3-キシランの酵素糖化2023

    • Author(s)
      梶 蒼依、田中 咲衣、石黒 早紀、西山 千遥、仲山 英樹、原 清敬、岡﨑 文美
    • Organizer
      第75回 日本生物工学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification and characterization of Xyn26B, a highly active β-1,3- xylanase from the human gut bacterium Bacteroides cellulosilyticus2022

    • Author(s)
      Sanae HORI, Fumiyoshi OKAZAKI
    • Organizer
      The 28th Tri-U International Joint Seminar and Symposium
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト腸内細菌Bacteroides cellulosilyticusによる海藻多糖β-1,3-キシランの資化機構 - 菌体内β-1,3-キシロシダーゼの機能解析 -2022

    • Author(s)
      長縄 真以, 岡﨑 文美
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Identification and characterization of a β-1,3-xylanase from the human gut bacterium Bacteroides cellulosilyticus2021

    • Author(s)
      Sanae HORI, Fumiyoshi OKAZAKI
    • Organizer
      2021 Sakura-Bio Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト腸内細菌Bacteroides cellulosilyticus由来β-1,3-キシラナーゼBcXyn26Aの機能解析2021

    • Author(s)
      堀 沙那恵, 岡﨑 文美
    • Organizer
      日本農芸化学会 中部支部 第190回例会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト腸内細菌Bacteroides cellulosilyticus由来β-1,3-キシロシダーゼBcXlo43Hの機能解析2021

    • Author(s)
      長縄 真以, 岡﨑 文美
    • Organizer
      日本農芸化学会 中部支部 第190回例会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト腸内細菌Bacteroides cellulosilyticusによる海藻多糖β-1,3-キシランの資化機構 - 分泌型β-1,3-キシラナーゼの機能解析 -2021

    • Author(s)
      堀 沙那恵, 岡﨑 文美
    • Organizer
      第73回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 好冷性海洋細菌が産生するβ-1,3-キシラナーゼの機能解析2020

    • Author(s)
      谷口 瑞季, 工藤 基徳,荻野 千秋,近藤 昭彦,田丸 浩,青木 恭彦,岡﨑 文美
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部 第187回例会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 好冷性海洋細菌Psychroflexus torquis由来β-1,3-キシラナーゼのβ-1,3-キシロオリゴ糖に対する作用性2020

    • Author(s)
      谷口 瑞季, 工藤 基徳,荻野 千秋,近藤 昭彦,田丸 浩,青木 恭彦,岡﨑 文美
    • Organizer
      日本生物工学会大会 生物工学若手研究者の集い 第三回オンラインセミナー
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 好冷性海洋細菌Psychroflexus torquis由来β-1,3-キシラナーゼの酵素化学的諸性質2019

    • Author(s)
      谷口瑞季,工藤基徳,荻野千秋,近藤昭彦,田丸浩,青木恭彦,岡﨑文美
    • Organizer
      第71回 日本生物工学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Biochemical characterization of a psychrophilic β-1,3-xylanase from Antarctic sea-ice bacterium, Psychroflexus torquis2019

    • Author(s)
      Mizuki TANIGUCHI, Motonori KUDOU, Chiaki OGINO, Akihiko KONDO, Yutaka TAMARU, Takahiko AOKI, Fumiyoshi OKAZAKI
    • Organizer
      2019 Sakura-Bio Meeting
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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