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2017 Fiscal Year Research-status Report

シロアリセルラーゼの新規発現系の開発とその利用

Research Project

Project/Area Number 16K14879
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

有岡 学  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20242159)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsシロアリおよび共生微生物 / セルラーゼ / キシラナーゼ
Outline of Annual Research Achievements

結晶性セルロースの分解において中心的な役割を果たすセロビオヒドロラーゼの一つであるオオシロアリ腸内共生原生生物由来のEuCBHの麹菌を用いた生産を試みた。Aspergillus aculeatus由来のβグルコシダーゼをコードするAabgl1と共発現させたところ、共発現させない場合に比べて多く培養上清への分泌生産が認められた。しかし、キャリアであるαアミラーゼが融合されたままのバンドも検出されたことから、キャリアを用いないコンストラクトでの発現も試みた。その結果、より多量のEuCBHが生産された。これらのサンプルについて活性測定を行ったが、対照株と比較して有意な値を示さず、生産したEuCBHが正しくフォールディングしていない可能性が考えられた。
次にタカサゴシロアリ腸内共生細菌由来のキシラナーゼNtSymX11の生産および機能解析を行った。NtSymX11は触媒ドメイン以外に糖質結合モジュールCBM36を2個持つ。様々なコンストラクトを作製して大腸菌で生産したところ、触媒ドメインを持つコンストラクトではキシラン特異的な分解活性が認められ、比活性や安定性の解析から、同じドメイン構造を持つ既知酵素に比べて20倍高い触媒効率を示すことがわかった。一方、CBM36のみでは活性を示さなかった。また、CBM36は酵素の熱やpHに対する安定性を低下させるが、触媒効率を上昇させること、Ca2+が不溶性基質に対する分解活性を上昇させることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2種類のバイオマス分解酵素の生産と性状解析を行った。EuCBHについては活性が認められなかったが、麹菌での異種タンパク質生産においてキャリアを用いない方が生産量が高い場合があるとの新たな知見が得られた。NtSymX11については既知酵素に比べ高い触媒能を持つことがわかった。

Strategy for Future Research Activity

今後は取得できた酵素を他の酵素と組み合わせ、バイオマスの高効率分解系を構築することを計画している。

Causes of Carryover

NtSymX11について投稿論文作成のための追加データを取得するため、その分の経費を見込んだ。

追加データが必要になった場合、基質や試薬類を適宜調達する。

  • Research Products

    (4 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Trp residue at subsite - 5 plays a critical role in the substrate binding of two protistan GH26 beta-mannanases from a termite hindgut2018

    • Author(s)
      Hsu, Y., Koizumi, H., Otagiri, M., Moriya, S., and Arioka, M.
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      Volume: 102 Pages: 1737-1747

    • DOI

      10.1007/s00253-017-8726-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel glucuronoyl esterase from Aspergillus fumigatus-the role of conserved Lys residue in the preference for 4-O-methyl glucuronoyl esters2018

    • Author(s)
      Huynh, H.H., Ishii, N., Matsuo, I., and Arioka, M.
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      Volume: 102 Pages: 2191-2201

    • DOI

      10.1007/s00253-018-8739-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロアリ腸内共生細菌由来GH11キシラナーゼの生産と機能解析2018

    • Author(s)
      北本真理奈、徳田岳、渡辺裕文、有岡学
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] Characterization of a glucuronoyl esterase (GE) from Aspergillus fumigatus: the role of Lys209 in the preference of 4-O-methyl group in the substrate2017

    • Author(s)
      Hung Hiep Huynh, Nozomi Ishii, Ichiro Matsuo, and Manabu Arioka
    • Organizer
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス

URL: 

Published: 2018-12-17  

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