2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21612009
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| Research Institution | Iwate Biotechnology Research Center |
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Principal Investigator |
竹田 匠 財団法人岩手生物工学研究センター, 生物資源研究部, 主任研究員 (80423036)
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| Keywords | セルロース / 植物細胞壁 / 加水分解酵素 / 糖化 / リコンビナントタンパク質 |
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| Research Abstract |
「研究の目的」
セルロースは地球上で最も多く存在するバイオポリマーであり、大部分が植物細胞壁に蓄積されている。セルロースを主とする植物の細胞壁糖鎖は加水分解によりグルコースなどの単糖が生成される。得られたグルコースを発酵によりエタノールを製造し、石油などの化石資源の代替エネルギーとして利用することが求められている。セルロース等の細胞壁糖鎖は水素結合などにより強固に結びついているため、酵素による加水分解が困難である。エクスパンシンは植物より発見された細胞壁にゆるみを引き起こすタンパク質であり、これまでの研究成果より、細胞壁糖鎖の加水分解(糖化)を促進することが明らかとなっている。そこで、細胞壁にゆるみを与える新規なタンパク質を単離し、細胞壁糖鎖の分解促進効果を評価する。また、糖化の最終産物となるグルコースを生産するβ-グルコシダーゼの単離およびグルコース生産への効果を評価する。その結果細胞壁糖鎖の加水分解を促進するタンパク質を単離し
「研究の進捗状況」
カタツムリに由来する糖化促進酵素をコードしている遺伝子を単離した。その後、枯草菌や麹菌、タバコを宿主としてリコンビナントタンパク質を作製したが、糖化を促進機能は示さなかった。今後、キメラタンパク質を作製し、リコンビナントタンパク質を作製し、糖化への効果を評価する。一方、いもち病菌から2種類(MoCe13AおよびMoCe13B)のβ-グルコシダーゼを単離した。また、これらのリコンビナントタンパク質を作製し、酵素活性を調べたところ、いもち病菌由来のMoCe13Aは高分子のβ-1,4-グルカンやβ-1,3-グルカンに対して高い加水分解活性を示し、MoCe13Bは低分子のβ-1,4-グルカンやβ-1,3-グルカンに対して高い加水分解活性を示した。さらに、カタツムリ由来の糖化促進酵素といもち病菌由来のβ-グルコシダーゼを用いて、細胞壁糖鎖の加水分解を測定した結果、β-グルコシダーゼ単独よりもカタツムリ由来の糖化促進酵素を加えることにより、細胞壁糖鎖の加水分解が促進された。
これらの結果の一部は論文としてApplied Microbiology and Biotechnologyへの採用が決定した。
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