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シロアリセルラーゼの新規発現系の開発とその利用

研究課題

研究課題/領域番号 16K14879
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
研究機関東京大学

研究代表者

有岡 学  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20242159)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードシロアリ / 共生微生物 / 糸状菌 / セロビオヒドロラーゼ / キシラナーゼ / マンナナーゼ / グルクロン酸エステラーゼ / シロアリおよび共生微生物 / セルラーゼ / バイオマス / シロアリ共生原生生物
研究成果の概要

オオシロアリ共生原生生物が持つセロビオヒドロラーゼの麹菌を用いた生産を試みた。A. aculeatus由来のbeta-グルコシダーゼ (BG) と共発現させたところ、共発現させない場合に比べ多く生産が認められた。材食性ゴキブリ由来BGであるPaBG1b、A. fumigatus由来グルクロン酸エステラーゼAfGE、およびシロアリ共生原生生物由来マンナナーゼの生産も行い、PaBG1bとAfGEがともに高い比活性を示すこと、マンナナーゼのサブサイト-5付近のTrp残基の重要性を明らかにした。また、タカサゴシロアリ共生細菌由来キシラナーゼが既知酵素に比べて20倍高い触媒効率を示すことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オオシロアリ共生原生生物由来セロビオヒドロラーゼEuCBHについては活性の確認には至らなかったが、本研究で新たに取得したbeta-グルコシダーゼPaBG1b、グルクロン酸エステラーゼAfGE、キシラナーゼNtSymX11については従来の酵素よりも高い比活性を有する酵素であることがわかり、今後期待されるバイオマス分解系構築において有力な候補であることを明らかにすることができた。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Characterization of CBM36-containing GH11 endoxylanase NtSymX11 from the hindgut metagenome of higher termite Nasutitermes takasagoensis displaying prominent catalytic activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Kitamoto, M., Tokuda, G., Watanabe, H., and Arioka, M.
    • 雑誌名

      Carbohydr. Res.

      巻: 474 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.carres.2019.01.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trp residue at subsite - 5 plays a critical role in the substrate binding of two protistan GH26 beta-mannanases from a termite hindgut2018

    • 著者名/発表者名
      Hsu, Y., Koizumi, H., Otagiri, M., Moriya, S., and Arioka, M.
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      巻: 102 号: 4 ページ: 1737-1747

    • DOI

      10.1007/s00253-017-8726-2

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel glucuronoyl esterase from Aspergillus fumigatus-the role of conserved Lys residue in the preference for 4-O-methyl glucuronoyl esters2018

    • 著者名/発表者名
      Huynh, H.H., Ishii, N., Matsuo, I., and Arioka, M.
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      巻: 102 号: 5 ページ: 2191-2201

    • DOI

      10.1007/s00253-018-8739-5

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterologous expression in Pichia pastoris and characterization of a β-glucosidase from the xylophagous cockroach Panesthia angustipennis spadica displaying high specific activity for cellobiose2017

    • 著者名/発表者名
      Li,Y., Arakawa, G., Tokuda, G., Watanabe, H. & Arioka, M.
    • 雑誌名

      Enzyme and Microbial Technology

      巻: 97 ページ: 104-113

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2016.11.004

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional expression and characterization of a glucuronoyl esterase from the fungus Neurospora crassa: identification of novel consensus sequences containing the catalytic triad2016

    • 著者名/発表者名
      Huynh, H.H. and Arioka, M.
    • 雑誌名

      J. Gen. Appl. Microbiol.

      巻: 62 ページ: 217-224

    • NAID

      130005284314

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Heterologous production and analysis of cellular responses to the expression of GH11 xylanase from a symbiotic protist in the lower termite2019

    • 著者名/発表者名
      Minh Trang PHAM, Gaku TOKUDA, Hirofumi WATANABE, Minoru YOSHIDA, Manabu ARIOKA
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A study on the enzymatic properties and physiological functions of mannan-degrading enzymes in Neurospora crassa2019

    • 著者名/発表者名
      Yunhan HSU, Minoru YOSHIDA, Manabu ARIOKA
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis on the physiological function of glucuronoyl esterase (GE) in the model filamentous fungus Neurospora crassa2019

    • 著者名/発表者名
      Ruijie WANG, Hiep Hung HUYNH, Minoru YOSHIDA, Manabu ARIOKA
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シロアリおよび糸状菌由来の植物バイオマス分解酵素の性質解明とそれらを利用したバイオマス分解系構築の試み2018

    • 著者名/発表者名
      有岡 学
    • 学会等名
      (公財)発酵研究所 第12回助成研究報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シロアリ腸内共生細菌由来GH11キシラナーゼの生産と機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      北本真理奈、徳田岳、渡辺裕文、有岡学
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Heterologous expression and characterization of GH26 beta-mannanases from a symbiotic protist community of the termite Reticulitermes speratus2017

    • 著者名/発表者名
      Yunhan HSU, Hirohiko Koizumi, Masato Otagiri, Shigeharu Moriya, Manabu Arioka
    • 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(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional expression and characterization of fungal glucuronoyl esterases2017

    • 著者名/発表者名
      HiepHung Huynh, Manabu Arioka
    • 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(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of a glucuronoyl esterase (GE) from Aspergillus fumigatus: the role of Lys209 in the preference of 4-O-methyl group in the substrate2017

    • 著者名/発表者名
      Hung Hiep Huynh, Nozomi Ishii, Ichiro Matsuo, and Manabu Arioka
    • 学会等名
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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