2014 Fiscal Year Annual Research Report
未利用バイオマスの完全酵素糖化を目指したβーグリカナーゼ新規アッセイ法の開発
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24380089
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
五十嵐 圭日子 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 結晶性多糖 / セルロース / キチン / プロセッシビティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セルロースやキチンは未利用バイオマスの主成分であり、食料と競合しない次世代の炭素源として有効利用が望まれている。これらは、β－グリコシド結合を有する不溶性多糖であることを共通の特徴として有していることから、いかにβ－グリコシド加水分解酵素（β－グリカナーゼ）を固液界面で効率良く働かせるかが、未利用バイオマスを高効率に変換するための鍵であると言える。そこで本研究では、高速原子間力顕微鏡を用いて固液界面におけるβ－グリカナーゼの挙動を定性的・定量的に評価し、未利用バイオマスの糖化という次世代の生化学的プロセスを高効率化するためのストラテジーを構築する。
平成26年度も、平成24年度および平成25年度に引き続きセルラーゼおよびキチナーゼの観察を行った。キチン分解性細菌のSerratia marcescens由来キチナーゼAおよびBの観察を行い、結晶性キチン表面での移動速度やプロセッシビティを測定した。その成果がNature Communications誌に公表された。また、昨年度の成果で、バクテリア由来の糖質加水分解酵素ファミリー6に属するセロビオヒドロラーゼをいくつか獲得していることから、それらが結晶性セルロースをどのように分解するのかを生化学的に解析をした。さらに、高速原子間力顕微鏡を用いてこれらバクテリア由来の酵素が結晶性セルロース表面でどのような動きをするのかを明らかにし、さらに逐次的な加水分解（プロセッシビティ）に関しても定量化した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Trade-off between processivity and hydrolytic velocity of cellobiohydrolases at the surface of crystalline cellulose2014
Author(s)
Nakamura, A., Watanabe, H., Ishida, T., Uchihashi, T., Wada, M., Ando, T., Igarashi, K., and Samejima, M.
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Journal Title
J. Amer. Chem. Soc.
Volume: 136
Pages: 4584-4592
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Single-molecule imaging analysis of elementary reaction steps of Trichoderma reesei cellobiohydrolase I (Cel7A) hydrolyzing crystalline cellulose Iα and III(I)2014
Author(s)
Shibafuji, Y., Nakamura, A., Uchihashi, T., Sugimoto, N., Fukuda, S., Watanabe, H., Samejima, M., Ando, A., Noji, H., Koivula, A., Igarashi, K., and Iino, R.
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Journal Title
J. Biol. Chem.
Volume: 289
Pages: 14056-14065
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Two-way traffic of glycoside hydrolase family 18 processive chitinases on crystalline chitin2014
Author(s)
Igarashi, K., Uchihashi, T., Uchiyama, T., Sugimoto, H., Wada, M., Suzuki, K., Sakuda, S., Ando, T., Watanabe, T., and Samejima, M.
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Journal Title
Nature Commun.
Volume: 5
Pages: 3975
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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