褐色腐朽菌の高機能化のための分子育種を可能にするキーペプチドの特定

• 研究課題/領域番号: 16K14952
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 木質科学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 吉田 誠 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30447510)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 木材腐朽 / 植物細胞壁分解 / 褐色腐朽

研究成果の概要

褐色腐朽菌はリグニンを未分解のままセルロースを完全分解できる微生物として知られる。したがって、この分解機構を利用した、脱リグニンが不要な新しい植物バイオマス糖化技術が開発可能である。
本研究では、褐色腐朽菌の木材分解主要経路である錯体介在フェントン(CMF)反応に関与する鉄結合性ペプチドもしくは低分子タンパク質に着目した。褐色腐朽菌が分泌する鉄結合性ペプチドもしくは低分子タンパク質を網羅的に解析し、その中から木材分解の制御を可能にするキー因子(ペプチドや低分子タンパク質)を特定することを目指す。

研究成果

• [国際共同研究] Norwegian University of Life Sciences(Norway)
• [国際共同研究] University of Massachusetts(米国)
• [雑誌論文] 腐朽メカニズムの概要と研究の展望 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉田 誠
  • 雑誌名: 木材保存 巻: In press
  • NAID: 130007428921
• [雑誌論文] Characterization of an LPMO from the brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum with broad xyloglucan specificity, and its action on cellulose-xyloglucan complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kojima, Y., Varnai, A., Ishida, T., Sunagawa, N., Petrovic, D., Igarashi, K., Jellison, J., Goodell, B., Alfredsen, G., Westereng, B., Eijsink, V., and Yoshida M.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 82 号: 22 ページ: 6557-6572
  • DOI: 10.1128/aem.01768-16
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 菌類による植物バイオマス分解機構について新たにわかってきたこと (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉田 誠
  • 学会等名: セルロース学会北海道・東北支部セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 褐色腐朽菌Gloeophyllum trabeumから見出された新規セルロース結合モジュールの機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小嶋由香、吉田誠、砂川直輝、五十嵐圭日子
  • 学会等名: 第68回日本木材学会年次大会
• [学会発表] 進化系統的に異なる分岐群に属する褐色腐朽菌間での木材分解様式の比較 (2018)
  • 著者名/発表者名: 近藤里沙子、安藤恵介、半 智史、堀川祥生、吉田 誠
  • 学会等名: 第68回日本木材学会年次大会
• [学会発表] 褐色腐朽菌 Gloeophyllum trabeum が有する糖質関連酵素の網羅的遺伝子発現解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 新倉 舞, 梅澤 究, 小瀬亮太, 堀川祥生, 吉田 誠
  • 学会等名: 第６７回日本木材学会年次大会
  • 発表場所: アクロス福岡（福岡）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 褐色腐朽菌 Gloeophyllum trabeum の遺伝子組換え技術を利用したレポーター遺伝子の発現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡部翔一、梅澤 究、吉田 誠
  • 学会等名: 第６７回日本木材学会年次大会
  • 発表場所: アクロス福岡（福岡）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Auxiliary Activities Family 12: unique PQQ-dependent redox enzymes (2017)
  • 著者名/発表者名: Makoto Yoshida
  • 学会等名: Gordon Research Conference -Cellulases & Other Carbohydrate-Active Enzymes-
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Characterization of an LPMO9 acting on cellulose and hemicellulose from the brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuka Kojima、Aniko Varnai、Takuya Ishida、Naoki Sunagawa、Dejan M. Petrovic、Kiyohiko Igarashi、Jody Jellison、Barry Goodell、Gry Alfredsen、Bjorge Westereng、Vincent G. H. Eijsink、Makoto Yoshida
  • 学会等名: Gordon Research Conference -Cellulases & Other Carbohydrate-Active Enzymes-
  • 国際学会
• [学会発表] 褐色腐朽菌 Gloeophyllum trabeum 由来 LPMO9 のセルロースおよびヘミセルロース分解特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小嶋由香、Aniko Varnai、Dejan Petrovic、Borge Westereng、Vincent Eijsink、石田卓也、砂川直輝、五十嵐圭日子、Jody Jellison、Barry Goodell、Gry Alfredsen、吉田誠
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会平成29年度大会
• [学会発表] 腐朽菌の木材分解メカニズムを分子レベルで理解する (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田 誠
  • 学会等名: 日本木材学会生物劣化研究会 2017 年春季研究会
  • 発表場所: 九州大学箱崎キャンパス（福岡）
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of an LPMO9 from the brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuka Kojima, Aniko Varnai, Takuya Ishida, Naoki Sunagawa, Dejan M. Petrovic, Kiyohiko Igarashi, Jody Jellison, Barry Goodell, Gry Alfredsen, Bjorge Westereng, Vincent G.H. Eijsink, and Makoto Yoshida
  • 学会等名: LPMO Symposium
  • 発表場所: Copenhagen (デンマーク)
  • 年月日: 2016-11-15
  • 国際学会
• [学会発表] 褐色腐朽菌Gloeophyllum trabeum由来LPMO9の多糖分解特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小嶋由香，吉田誠，Aniko Varnai，Dejan Petrovic，Borge Westereng，Vincent Eijsink，石田卓也，砂川直輝，五十嵐圭日子，Jody Jellison，Barry Goodell，Gry Alfredsen
  • 学会等名: 第30回セルラーゼ研究会
  • 発表場所: 佐久平プラザ21（長野）
  • 年月日: 2016-07-08