| 研究課題/領域番号 |
09660176
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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 |
林産学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30162530)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | セルラーゼ / セロビオース脱水素酵素 / セルロース / フラビン / セロビオヒドロラーゼ / 酸化還元酵素 / 生分解 / Phanerochaete chrysosporium / 木材腐朽 / 酵素 |
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| 研究概要 |
白色腐朽菌Phanerochaete crysosporiumにおけるセルロース生分解機構を明らかにする目的で、セロビオース脱水素酵素(CDH)の機能、セルロース分解系でのその発現と局在性、セルラーゼとの相互作用について実験を行い、以下のような結果を得た。
CDHのセルロース表面への吸着挙動から、本酵素はセルロースの結晶構造の分解に関与しているのではなく、セルロースのアモルファス構造の分解あるいはセルラーゼに対する補助的な役割を果たしていることを示した。
P.crysosporiumの静置培養系では、CDH活性のほとんどは菌糸と複合体を形成しているセルロース上に存在しており、顕微鏡観察ではCDHは特にセルラーゼの作用によって生成したと考えられるセルロース表面の亀裂部分に局在していることが観察された。したがって、セルロース分解培養系においてCDHがセルラーゼと共役的に作用していることが示唆された。
P.crysosporiumのセルロース分解振とう培養系に仔牛血清を添加すると、CDHの生産性が著しく向上することを示した。この原因を調べるために、培養系におけるRT-PCR法を用いたmRNA定量の実験系確立し、CDH産生遺伝子の発現レベルを測定することを試みた。
結晶性バクテリアセルロース(BMCC)を用いて、P.crysosporium由来セロビオヒドロラーゼI(CBHI)によるその分解挙動をCDHの酸化還元系の共存下と非共存下で比較した。その結果、CBHIによるBMCCの分解がCDHの酸化還元系の共存により促進されることを明らかにした。また、その機構はCDHによるセロビオースの酸化に基づく阻害解除で説明することができた。
CDHにおけるフラビンからヘムへの電子の受け渡しのpH依存性が、フラビンを補欠分子族とするドメインのタンパク質構造の変化に基づく現象であることを示した。
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