2020 Fiscal Year Annual Research Report
褐色腐朽菌由来の全く新しいタイプのセルロース結合ドメインの機能解明とその応用
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18H02252
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
吉田 誠 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30447510)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (80345181)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セルロース結合ドメイン / 褐色腐朽菌 / CBM / 溶解性多糖モノオキシゲナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セルロース分子鎖は互いに固くパッキングすることでミクロフィブリルと呼ばれる結晶性の分子鎖束を形成する。この結晶構造はセルロースの強靭な力学的特性に貢献する最も主要な特性の一つであり、したがって、植物の形態維持に重要であると同時に、セルロースを様々な用途に利用する際にも重要な特性である。本課題では、セルロースに存在する結晶領域と非晶領域の分布様式をそれぞれ把握するための技術的なプラットフォーム構築を目指しており、それを実現するために、研究代表者のグループが見出してきた結晶性セルロースのみに特異的に吸着するセルロース結合ドメイン（新規CBD）の特性解析を進めてきた。
昨年度、アミノ酸配列の相同性に基づく三次元構造モデリングの情報から、吸着に重要であると予想されるアミノ酸残基を11残基ピックアップし、それらをそれぞれアラニンに置換した点変異導入体を作成したため、その詳細な結合実験を実施し、結合に重要と思われるアミノ酸残基を特定した。また、昨年度に引き続き、新規CBDを蛍光タンパク質に融合させた組換え体を用いて、木材中での局在生を詳細に蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡で観察し、新規CBDが従来のCBDとは全く異なる局在性を呈することを明らかにした。さらに、従来よく解析されてきた既知のCBDであるCBM1と新規のCBDをそれぞれ蛍光タンパク質に融合させた組換え体をそれぞれ用いて、セルロースナノファイバー に結合させ、共焦点レーザー顕微鏡で可視化することで、両者の結合挙動の差異を明らかにした。さらに両者の特性の違いから、セルロースにおける結晶領域の特異的検出が実現できる可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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