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酵素学的アプローチによる難分解性有機廃棄物のバイオリサイクル支援

研究課題

研究課題/領域番号 12480160
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境保全
研究機関東北大学

研究代表者

中山 亨  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80268523)

研究分担者 邊見 久  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60302189)
西野 徳三  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90005827)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード酵素 / 有機廃棄物 / コンポスト / リサイクル / コラーゲン / ゼラチン / 生ゴミ / 脂質 / 耐熱性
研究概要

新規な耐熱性コラーゲン分解酵素の生産菌の分類学的位置づけを明らかにし,本菌が,Alicyclobacillus属の新種であるものと結論した.本菌の培養液上清から、各種のカラムクロマトグラフィーにより分子量約46kDaの単量体の耐熱性コラーゲン分解酵素を均一状態に精製した.この酵素は、コラーゲンやゼラチン(コラーゲンの熱変性物)に高い特異性を示し、また反応の至適pHは酸性領域(pH3.9)にあった。亜鉛依存性のコラゲナーゼの反応最適pHは7-9にあり、また本酵素がEDTAなどのキレート剤で阻害されないことを考慮すると、本酵素はコラーゲンに高い特異性をもつ酸性プロテアーゼの一種であると考えられた。しかしながら本酵素は、酸性プロテアーゼの特異的阻害剤であるペプスタチンやジアゾアセチル-DL-ノルロイシンメチルエステルによって阻害されなかった。本酵素は高い耐熱性をもち、市販されているコラゲナーゼはどれも熱に不安定であるのに対して、本酵素は60℃,pH4.0で4時間の熱処理後も80%の残存活性を保持していた。
この耐熱性コラーゲン分解酵素の部分アミノ酸配列を決定し,この配列情報をもとに本菌のゲノムDNAから本酵素遺伝子の一部をPCRで増幅し,コロニーハイブリダイゼーションによって目的遺伝子を単離した.本酵素の推定アミノ酸配列は,近年報告されている数種のペプスタチン非感受性酸性プロテアーゼのアミノ酸配列と相同性を示した.触媒残基と推定されるアミノ酸残基周辺の配列EXXLDならびにGTSは,本コラーゲン分解酵素についても保存されていた.よって本酵素もこれらと同様のファミリーに属すると考えられた.
また,難分解性有機質のひとつである脂質を低温で分解しうる酵素生産菌,Acinetobacter sp.No.6株を分離し,その脂質分解活性について解析した.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Oda, K.: "Cloning and Rational Mutagenesis of kexstatin I, a Potent Proteinase lnhibitor of Kex2 Proteinase"Biochem.J.. 355. 339-346 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hemmi, H. et al.: "Cloning expression and characterization of cis-polyprenyl diphospnate synthase from the thermoacidophilic archaeon"J.Bacteriol. 183. 401-404 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, H. et al.: "Malonyl CoA : Anthocyanin 5-O-Glucoside-6-O-malonyltrans-ferase from Scarlet Sage (Salvia splendens) Flowers"J.Biol.Chem.. 276. 49013-49019 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, T. et al.: "Cold-active lipolytic activity of psyohrotrophic Acinetobacter sp strain No.6"J.Biosci.Bioengin. 92. 144-148 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, T. et al.: "A cold-active esterase with a substrate preterence for vinyl esters from a psychrotroph Acinetobacter sp"J.Mol.Cat.B : Enzymatic. (印刷中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okada, M. et al.: "Site-directed mutagenesis at positions 272 and 273 of the Bacillus sp SAM1606 α-Glucusidase"J.Mol.Cat.B : Enzymatic. (印刷中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oda, K. et al.: "Cloning and Rational Mutagenesis of Kexstatin I, a Potent Proteinaceous lnhibit8r of Kex2 Proteinase"Biochem. j.. 355. 339-346 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hemmi, h. et al.: "Cloning, expression, and characterization of cis-polyprenyl diphospnate synthase from the thermoacidophilic archaeon"J. Bacteriol. 183. 401-404 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, h. et al.: "Malonyl CoA : Anthocyanin 5-0-Glucoside-6'''-0-malonyltransferase from Scarlet Sage (Salvia splendens) Flowers"J. Biol chem. 276. 49013-49019 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, h. et al.: "Cold-active lipolytic activity of psychrotrophic Acinetobacter sp. strain No.6"J. Biosci. Bioengin. 92. 144-148 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, h. et al.: "A Cold-active esterase with a substrate preference for vinyl esters from a psychrotroph, Acinetobacter sp. strain No.6"J.Mol.Cat.B : Enzymatic. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okada, M. et al.: "Site-directed mutagenesis at positions 272 and 273 of the Bacillus sp. SAM1606 α-Glucosidase"J. Mol. Cat. B : Enzymatic. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Oda,K. et al.: "Cloning and Rational Mutagenesis of Kexstatin I, a Poter Proteinaceous Inhibitor of Kex2 Proteinase"Biochem.J.. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakayama,T. et al.: "Thermostable collagenolytic activity of a novel thermophilic isolate, Bacillus sp.strain NTAP-1"J.Biosci.Bioengin.. 89. 612-614 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi,J. et al.: "Zinc biosorption by a zinc-resistant bacterium,Brevibacterium strain HZM-1"Appl.Microbiol.Biotechnol.. 54. 581-588 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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