| Project/Area Number |
19K06161
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40020:Wood science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | ムコン酸 / ベラトリルアルコール / 白色腐朽菌 / カテコールジオキシゲナーゼ / フェニルアラニン / アロゲン酸 / 単一炭素源 / フェニルアラニンアンモニアリアーゼ / Lignin / White rot fungi / Aromatic compound |
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| Outline of Research at the Start |
リグニンは地球上で２番目に豊富に存在する生物資源であり、その利用法の確立は持続可能な社会の実現に向けた最重要課題のひとつである。リグニンの分解者である白色腐朽菌は、リグニンの複雑系を解消し新たな利用法を確立する鍵となるが、白色腐朽菌による低分子芳香族化合物の取り回しに関しては未解明な点が多い。本課題では白色腐朽菌と低分子芳香族化合物との関連性について２つの疑問を明らかにすることを目的とする。第一に白色腐朽菌がリグニン分解により生じた低分子芳香族化合物を資化しているか検証を行い、第二に白色腐朽菌自身が産生する芳香族化合物、ベラトリルアルコールがどのように生合成されているかについて解明に取り組む。
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| Outline of Final Research Achievements |
White rot fungi, a kind of mushroom, are the only organisms that completely degrade lignin, the aromatic polymer that constitutes wood. For this reason, white rot fungi are sometimes described as lignin "eaters" (i.e., mineralizers), but it is not clear whether they actually eat lignin. In this study, we found that white rot fungi can mineralize veratryl alcohol, a low-molecular-weight aromatic compound that they produce, by converting it into muconic acids. This suggests that lignin can also be partially "eaten" through the same process. It was also suggested that the formation process of muconic acid is different from that of bacteria, which have been known previously.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
白色腐朽菌の持つ「リグニン分解」という作用はエネルギー収支の観点から、不合理なものであることが指摘されていた（Leisolaら, 2012）。即ちリグニンを分解するためには等量のグルコースが必要であるため、「糖をエネルギー源として獲得するためにリグニンを分解する」という従来の捉え方は辻褄が合わないというものである。本研究の結果は、白色腐朽菌が低分子化したリグニンをもエネルギー源とできることを示唆した。この結果は白色腐朽菌のエネルギーの取り回しについて明らかにしたという点で学術的な意義があるのみではなく、きのこの育種における基礎的な知見を与えたという点で社会的意義の大きなものである。
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