2017 Fiscal Year Research-status Report
セルロースを原料とするポリマー前駆体であるグルカル酸の新規酵素合成系の確立
| Project/Area Number |
15K06593
|
|---|
| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
桐生 高明 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究主任 (20416308)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 洋 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 生物・生活材料研究部, 研究主幹 (10416307)
木曽 太郎 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 生物・生活材料研究部, 研究主任 (90416313)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | セルロース / グルカル酸 / 糖酸化反応 / βーグルコシダーゼ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
（セロビオースの酸化反応によるセロビオン酸の生成）セルロースを酸化し、セロビオン酸を生成する反応のスケールアップを行うため、Paraconiothryum属微生物を培養し、セロビオース酸化酵素を含む培養上清を回収、反応に必要な酸化酵素の調製を行った。
（β-グルクロニダーゼによるセロビオン酸の分解）昨年度はセロビオン酸分解するβ-グルクロニダーゼの精製条件の検討を行った。本年度はセロビオン酸分解反応をスケールアップするために、より簡便にβ-グルクロニダーゼの部分精製を行うための手法の検討を行った。その結果、市販セルラーゼ剤を70％飽和硫安で塩析し、その塩析物を脱塩カラムで脱塩することで、高いセロース分解活性を示す部分精製β-グルクロニダーゼを簡便に得ることができることが分かった。さらに本部分精製酵素によるセロビオン酸分解反応の条件検討を行い、反応に適したｐH等の反応条件を決定した。
（セロビオン酸分解により生成するグルコースのグルコン酸への変換）セロビオン酸を分解すると、グルコン酸とグルコースが等モルで生成する。この分解物をポリマー原料であるグルカル酸に変換する反応に供するためにはグルコースを酸化し、グルコン酸に変換する必要がある。上記のParaconiothryum属由来の糖酸化酵素はグルコースを酸化するものの、その活性はセロビオースに対する酸化活性に比べてはるかに低かったことから、他の由来の糖酸化酵素を検討した。その結果、市販のAspergllus niger由来のグルコースオキシダーゼが、効率的な反応や入手し易さなどの条件を満たし、適していることが分かった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
セロビオース酸化酵素やセロビオン酸分解酵素の遺伝子組換えによる大量発現に関する実験については当初の予定に反し、困難であることがわかったものの、本研究の主たる目的である、セロビオースからセロビオン酸を経てグルコン酸を生成する反応法を確立するために必要なセロビオース酸化酵素やセロビオン酸分解酵素を簡便に取得できる手法を確立できたことから、計画はおおむね順調に進展しているといえる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度までにセロビオースを酸化しセロビオン酸を生成する条件や、セロビオン酸を分解しグルコン酸とグルコースに加水分解する条件を調べた。
次年度はこれらの結果をもとに、セロビオースからセロビオン酸を経てグルコン酸を生成する反応を連続的に行い、セロビオースからグルコン酸を生成する手法の確立を目指す。
|
| Causes of Carryover |
(理由）実験の進捗状況より、購入予定の一部の消耗品購入が次年度に伸びたため。
(使用計画）先送りになった実験に必要な消耗品の購入を行う。
|
