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ゲノム解読に基づく新規抗生物質生産放線菌の開発によるリグノセルロースの高度資源化

研究課題

研究課題/領域番号 15K07365
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関秋田県立大学

研究代表者

春日 和  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (40315594)

研究分担者 牟田口 祐太  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30724314)
志村 洋一郎  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (60332920)
小嶋 郁夫  秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (90315581)
研究協力者 池田 治生  
石川 淳  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードStreptomyces属放線菌 / リグノセルロース / 抗生物質生産 / 放線菌
研究成果の概要

我々は、LC(リグノセルロース)を原材料として抗生物質発酵生産が可能な放線菌の育種開発を目指して、セルロース及びキシランの高分解活性を示し、抗生物質の異種生産が可能な放線菌Streptomyces galbus Y2944を選抜した。本菌株のゲノム解読を行い、セルラーゼ10種、キシラン主鎖分解酵素11種、キシラン側鎖分解酵素10種の遺伝子を見出し、特にキシラン分解遺伝子群の多さと多様性がLC高資化能に関連すると示唆された。抗生物質異種生産の成功例はあるものの、形質転換しにくいことから、本菌は宿主とするのではなく他宿主のための有用なLC分解遺伝子源としての利用が望ましいと結論づけた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Streptomyces属放線菌由来のLC分解に関与する酵素の生化学的特徴や構造解析の報告例は多いが、放線菌のLC資化能自体に着目した研究例は少ない。本研究はその着眼でY2944を単離し、この菌株が豊富で多様なLC資化関連遺伝子を有すること、抗生物質の異種生産が可能であることを提示した。これら遺伝子は将来的に産業や学術研究への可能性を秘めた遺伝資源であり、有用なセルロース資化性放線菌宿主(当研究室保有)の宿主としての能力の向上を可能にできる。また、LCを原料とした抗生物質の異種生産に関する研究例はほとんどないため、将来的な技術確立のための基盤研究としての意義は大きい。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] リグノセルロース分解性新規放線菌株の単離 ~木材粉末を主要炭素源とした培養におけるセルラーゼ活性の分泌~2016

    • 著者名/発表者名
      春日和, 小嶋郁夫
    • 雑誌名

      秋田県立大学ウェブジャーナルB

      巻: 3 ページ: 51-57

    • NAID

      120005852249

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] セルロース資化性放線菌を用いたセルロース系バイオマスからのカスガマイシン生産2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤亜美, 日比野竜粛, 櫻田浩平, 牟田口祐太, 春日和, 小嶋郁夫
    • 学会等名
      2018年度日本放線菌学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 抗生物質異種生産のためのリグノセルロース資化性Streptomyces属放線菌の探索2017

    • 著者名/発表者名
      春日和, 柴田彩香, 木村花菜子, 牟田口祐太, 志村洋一郎, 小嶋郁夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] セルロース分解放線菌Streptomyces thermocarboxydus C42由来のセルラーゼ遺伝子産物の機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      春日和, 木村花菜子, 相原亜紀奈, 山本莉奈, 友常久実子, 牟田口祐太, 志村洋一郎, 小嶋郁夫.
    • 学会等名
      第32回日本放線菌学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 放線菌Streptomyces avermitilisにおけるセルラーゼ遺伝子発現とavermectin生産2016

    • 著者名/発表者名
      春日和、佐羽内彩香、牟田口祐太、志村洋一郎、石川淳、池田治生、小嶋郁夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌市 札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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