| 研究課題/領域番号 |
16H02560
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
木質科学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
渡邊 隆司 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80201200)
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| 研究分担者 |
入江 俊一 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (30336721)
磯崎 勝弘 京都大学, 化学研究所, 助教 (30455274)
西村 裕志 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (50553989)
片平 正人 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (70211844)
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| 研究協力者 |
中村 正治
高谷 光
永田 崇
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
40,040千円 (直接経費: 30,800千円、間接経費: 9,240千円)
2018年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2017年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2016年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | リグニン / バイオマス / バイオリファイナリー / リグニン分解酵素 / 糖質結合モジュール / セルラーゼ / 金属ナノ粒子 / 酸化触媒 / 触媒 / 酵素 / 白色腐朽菌 / 酵素糖化 / ペプチド / ナノ触媒 / NMR / タンパク質 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、リグニン親和性ポリペプチド鎖によるリグニン分解酵素の機能強化やマイクロ波増感ナノ粒子触媒の合成を研究した。リグニン親和性12merペプチドの二量体化により親和性が1桁上昇し、リグニンへの吸着によるペプチドのコンフォーメーション変化を明らかにした。糸状菌由来のセルラーゼの糖質結合モジュール（CBM）を安定同位体でラベルし、NMRによりリグニンとの結合サイトを初めて包括的に解析した。このCBMを担子菌ヒラタケの多機能型ペルオキシダーゼに結合した融合タンパクを発現する形質転換体を作出し、腐朽特性を解析した。また、リグニンモデルの酸化能をもつマイクロ波増感磁性金属ナノ粒子触媒を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多糖を被覆するリグニンの高選択的分解は、木質バイオマス変換の鍵である。リグニン親和性ポリペプチド鎖をリグニン分解酵素や合成触媒に組み込む方法を開発し、その効果を明らかにすることにより、リグニン近傍へ酵素や人工触媒をデリバリーしてリグニンの分解性を高める分野が開拓される。融合酵素を白色腐朽菌で発現すると、リグニン分解強化株が育種される。また、リグニン親和性ペプチドをマイクロ波増感金属ナノ粒子触媒に結合させると、電磁波エネルギーの利用効率の高いリグニン分解触媒が合成される。本研究では、リグニン結合性ポリペプチド鎖を触媒の輸送ツールとして用いる新分野を創成し、バイオリファイナリーに貢献する。
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