2022 Fiscal Year Research-status Report

リグニンモノマーを起点としたアプローチから解き明かすリグニン由来生物活性の正体

Research Project

Project/Area Number	21K05711
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	重藤潤広島大学, 未来共創科学研究本部, リサーチ・アドミニストレータ― (70570852)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堤祐司九州大学, 農学研究院, 教授 (30236921)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	人工リグニン / 生物活性 / 抗酸化活性 / 抗SOD様活性
Outline of Annual Research Achievements	工業リグニンのいくつかの画分では、抗酸化活性、抗糖尿病、肥満制御、抗菌活性、抗凝血、抗がん活性、抗肺気腫といった生物活性が報告されており、その活性を活用したヘルスケア分野での用途が期待されている。一方で、リグニンのヘルスケア分野、特にがん治療など医療における利用方法を提案、確立するためには、リグニンの生物活性が発現する機序解明が必須となるが、これまで報告のある生物活性はいずれも混合物のものであり、その解明は困難となっている。研究代表者はこれまでに4種のリグニン重合に関与するペルオキシダーゼ（CWPO-C, AtPrx2, 25, 71）を同定し、それら組み換えタンパクを用いて、リグニンモノマーから天然リグニンと分子量分布が似たリグニン様ポリマー/オリゴマーの合成に世界で初めて成功した。人工リグニンの作製においては、重合に用いるモノマーの種類およびペルオキシダーゼの種類と濃度によって重合産物の分子量分布は異なるが、反応条件が一定の場合、得られる産物は規則的となる。また、変性過程も含まず、化学修飾の有無も制御可能であるため、工業リグニンを起点としたアプローチにおける障壁を回避することができる。 2021年度は組換えCWPO-Cを用いて作製した人工リグニンの抗酸化活性を検証した。その結果、シナピルアルコールから合成したリグニン様ポリマー/オリゴマーには、コニフェリルアルコールから合成したものよりも強い（およそ6～9倍）スーパーオキシドジスムターゼ様活性が認められた。2022年度は、「一重項酸素」、「過酸化水素」、「ヒドロキシラジカル」に対する抗酸化活性測定についての検討を開始した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 研究棟の改修に伴い、約半年間、一部の研究設備が使えなかったことに加え、CWPO-Cの精製に必要なFPLCシステムが故障（修理不可）したため。
Strategy for Future Research Activity	研究室の改修は完了し、研究を再開している。また、CWPO-Cの供給については、北大の研究者と連携し、精製タンパクを提供してもらえることが決まった。