セルロース加水分解反応における超耐熱性セルラーゼのシナジー効果

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19580115
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 石川 一彦 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, セルエンジニアリング研究部門, 主任研究員 (90356436)
• Keywords: 酵素 / バイオマス / エネルギー

Research Abstract

結晶セルロース(アビセル)および超耐熱性エンド型セルラーゼの調製
申請者が開発した独自の物理化学的手法で、酵素反応に適した結晶セルロース(アビセル)の調製を行った。
超耐熱性βグルコシダーゼ素の調製
P.horikoshiiのゲノム情報からβグルコシダーゼ酵素をコードすると思われる遺伝子をP.horikoshiiから探索する。目的遺伝子をPCR反応で増幅した後pETベクターに導入し、βグルコシダーゼ酵素の発現および調製・精製を行った。
超耐熱性エンド型セルラーゼ酵素の構造解析と改良
超耐熱性エンド型セルラーゼ酵素の構造解析と行い本酵素の活性部位の構造を解明した。
この構造解析研究から生成物阻害メカニズム解明し、蛋白質工学的に生成物阻害が生じない酵素への改良を試みた。その結果、生成物阻害の解除には成功したが、本酵素活性の低下も見られた。
超耐熱性エンド型セルラーゼ酵素およびβグルコシダーゼ酵素によるシナジーの検証
前年度までに解析さたβグルコシーゼ酵素と超耐熱性エンド型セルラーゼ酵素の組み合わせにより、最も反応効率(グルコース生成効率)が高い皮応条件の検討を行った。その結果、上記改良酵素とβグルコシダーゼを組み合わせることで糖化効率100%を示す反応条件が得られた。
さらに、耐熱性βグルコシダーゼの結晶構造解析にも成功した。