| 研究課題/領域番号 |
07660436
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物資源科学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
平井 諒子 京都大学, 化学研究所, 教務職員 (20156623)
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| 研究分担者 |
辻 正樹 京都大学, 化学研究所, 助教授 (60172003)
堀井 文敬 京都大学, 化学研究所, 教授 (70124758)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1995年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | バクテリアセルロース / せるろ-すI_a / セルロースI_β / ミクロフィブリル / CMC / 透過型電子顕微鏡 / 電子回折 / 固体高分解能NMR / セルロースI_α / アルカリ水溶液 / セルロースIα / セルロースIβ |
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| 研究概要 |
天然セルロースの結晶は、セルロースI_aとI_βとからなる複合結晶である。本研究は、微生物が生産するセルロース(バクテリアセルロースと呼ぶ)を用い、複合結晶の生成機構、高次構造形成過程を明らかにし、その構造を制御することを目的とする。得られた成果の概要を下記に示す。
1.酢酸菌の細胞の各合成サイトから10〜16本のセルロースがサブエレメンタリーフィブリルとして培養液中に押し出され、これらが凝集してミクロフィブリル形成する。ミクロフィブリルはさらに凝集し薄く長いリボン状集合体を形成する。カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC)などの水溶性多糖を添加した系で培養を行うとミクロフィブリル同士の凝集が抑えられ、かつI_aの分率が減少した。CMCの場合が最も効果があり、また各々の多糖について最適の重合度や置換度が存在した。ミクロフィブリルの平均サイズ(横幅)はCMCの濃度増加とともに減少し、かつセルロースI_aの分率の減少とよい対応関係があることがわかった。
2.酢酸菌からrough colonyとsmooth colonyを単離した。このsmooth colonyを使用すれば、4℃ではセルロースIIからなる帯状セルロースが生成し、28℃ではセルロースIのリボン状セルロースが生成することがわかった。これらの事実より、添加する多糖の濃度や培養温度を変化させることにより、セルロースの結晶構造および高次構造を制御できることが明らかとなった。
3.標準培養条件で生成した60-80nm 幅のリボン状集合体の電子回折測定を行った結果、セルロースI_aに基づく回折反射が認められた。しかし、セルロースI_aとI_βの分布状態を決定するには至らなかった。
4.得られた結果より、セルロースI_aとI_βの複合結晶形成機構を提案した。
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