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新規GHファミリー134に属する酵素の機能・構造解析および生理学的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07734
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
研究機関名城大学

研究代表者

志水 元亨  名城大学, 農学部, 准教授 (20423535)

研究分担者 佐藤 育男  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (70743102)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードβ-1,4-mannanase / AoMan134 / β-mannan / GH 134 / mannnooligosaccharide / Aspergillus oryzae / β-マンナナーゼ / GH134 / Aspergillus nidulans / Man134 / 構造解析 / 酵素 / 菌類 / 微生物 / マンナナーゼ
研究成果の概要

本研究では、麹菌Aspergillus oryzaeが生産するGH134に属するβ-マンナナーゼAoMan134Aの詳細な機能および構造を明らかにすることを目指した。その結果、AoMan134Aは、これまで分かっているβ-マンナナーゼと大きく異なったリゾチーム型の立体構造を有しており、ユニークな基質特異性を有していた。また、GH134は特に植物病原性の糸状菌および放線菌の一部に分布していることから、それらの遺伝子破壊株を作製し、植物病原性とGH134に属する酵素の関係について解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

AoMan134Aは、熱安定性を有する既知のβ-マンナナーゼと同等もしくはそれ以上の高い熱安定性をもち、中性からアルカリ性においてpH 安定性を有していた。現在産業利用されている既存のβ-マンナナーゼと比較して、高い熱安定性および効率的なマンノオリゴ糖生産能を有していることから、AoMan134Aは機能性マンノオリゴ糖の生産に適していると考えられ、マンノオリゴ糖を含む(食品)産業での応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Oxygen radical based on non-thermal atmospheric pressure plasma alleviates lignin-derived phenolic toxicity in yeast2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Shou、Sakai Kiyota、Gamaleev Vladislav、Ito Masafumi、Hori Masaru、Kato Masashi、Shimizu Motoyuki
    • 雑誌名

      Biotechnology for Biofuels

      巻: 13 号: 1 ページ: 18-18

    • DOI

      10.1186/s13068-020-1655-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ability of Saccharomyces cerevisiae MC87-46 to assimilate isomaltose and its effects on sake taste2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Seitaro、Mochizuki Mai、Sakai Kiyota、Ieda Akane、Ohara Reiji、Mitsui Shun、Ito Akitoshi、Hirano Tatsuya、Shimizu Motoyuki、Kato Masashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 13908-13908

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50384-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification and characterization of a thermostable pectate lyase from Aspergillus luchuensis var. saitoi2019

    • 著者名/発表者名
      Kamijo Junya、Sakai Kiyota、Suzuki Hiromitsu、Suzuki Kengo、Kunitake Emi、Shimizu Motoyuki、Kato Masashi
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 276 ページ: 503-510

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2018.10.059

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical Characterization of CYP505D6, a Self-Sufficient Cytochrome P450 from the White-Rot Fungus Phanerochaete chrysosporium2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Kiyota、Matsuzaki Fumiko、Wise Lisa、Sakai Yu、Jindou Sadanari、Ichinose Hirofumi、Takaya Naoki、Kato Masashi、Wariishi Hiroyuki、Shimizu Motoyuki
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 84 号: 22

    • DOI

      10.1128/aem.01091-18

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of pH-tolerant and thermostable GH 134 β-1,4-mannanase SsGH134 possessing carbohydrate binding module 10 from Streptomyces sp. NRRL B-244842018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Kiyota、Kimoto Saran、Shinzawa Yuta、Minezawa Miho、Suzuki Kengo、Jindou Sadanari、Kato Masashi、Shimizu Motoyuki
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 125 号: 3 ページ: 287-294

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.10.009

    • NAID

      40021507480

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NAD+/NADH homeostasis affects metabolic adaptation to hypoxia and secondary metabolite production in filamentous fungi2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Motoyuki
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 号: 2 ページ: 216-224

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1422972

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxygen-radical pretreatment promotes cellulose degradation by cellulolytic enzymes2017

    • 著者名/発表者名
      Sakai Kiyota、Kojiya Saki、Kamijo Junya、Tanaka Yuta、Tanaka Kenta、Maebayashi Masahiro、Oh Jun-Seok、Ito Masafumi、Hori Masaru、Shimizu Motoyuki、Kato Masashi
    • 雑誌名

      Biotechnology for Biofuels

      巻: 10 号: 1 ページ: 290-290

    • DOI

      10.1186/s13068-017-0979-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sirtuin E is a fungal global transcriptional regulator that determines the transition from the primary growth to the stationary phase2017

    • 著者名/発表者名
      Itoh Eriko、Odakura Rika、Oinuma Ken-Ichi、Shimizu Motoyuki、Masuo Shunsuke、Takaya Naoki
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 26 ページ: 11043-11054

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.753772

    • NAID

      120007128935

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical characterization of thermostable β-1,4-mannanase belonging to the glycoside hydrolase family 134 from Aspergillus oryzae2017

    • 著者名/発表者名
      Kiyota SakaiMai MochizukiMiyuki YamadaYuta ShinzawaMiho MinezawaSaran KimotoShunsuke MurataYuhei KanekoSaaya IshiharaSadanari JindouTetsuo KobayashiMasashi KatoMotoyuki Shimizu
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 101 号: 8 ページ: 3237-3245

    • DOI

      10.1007/s00253-017-8107-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Identification and characterization of the poly(ADP-ribose) glycohydrolase of Aspergillus nidulans2020

    • 著者名/発表者名
      Lisa Wise, Reini Mori, Motoyuki Shimizu, Masashi Kato
    • 学会等名
      15th European Conference on Fungal Genetics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白色腐朽菌 Phanerochaete chrysosporium 由来の シトクロム P450 CYP505D ホモログの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      森玲香, ワイズ里沙, 酒井杏匠, 志水元亨, 加藤雅士
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌が生産する糖質分解酵素および麹菌そのものの新しい産業利用の可能性について2019

    • 著者名/発表者名
      志水元亨, 加藤雅士
    • 学会等名
      応用糖質科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aspergillus nidulans が種々の多糖応答的に生産する細胞外酵素の網羅的解析2019

    • 著者名/発表者名
      木島尚輝,酒井杏匠,糀谷紗季,山口愛彩,大堀沙貴子, 高須賀太一,堀千明,志水元亨,加藤雅士
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌摂取による宿主腸内細菌叢の改善および大腸炎の緩和2019

    • 著者名/発表者名
      兒島 孝明、志水 元亨、馬場 保徳、中野 秀雄、加藤 雅士
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of a new β-1,4-Mannanase belonging to a Glycoside Hydrolase Family 134 Aspergillus nidulans2019

    • 著者名/発表者名
      (15)Maho Sobue, Kiyota Sakai, Motoyuki Shimizu, Masashi Kato
    • 学会等名
      30th Fungal Genetics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糸状菌 Aspergillus nidulans のセクレトーム解析から同定された hypothetical protein の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      (18)大堀沙貴子、酒井杏匠、糀谷紗季、山口愛彩、木島尚輝、松江渚、小栗莉奈、高須賀太一、堀千明、志水元亨、加藤雅士
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus saitoi が生産する耐熱性ペクチン分解酵素の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      (1)鈴木健吾、酒井杏匠、上條順也、村田俊輔、和久豊、志水元亨、加藤雅士
    • 学会等名
      セルラーゼ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus saitoi が生産する耐熱性ペクチン分解酵素の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      (2)木本紗蘭、上條順也、酒井杏匠、村田俊輔、和久豊、志水元亨、加藤雅士
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第65回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状菌 Aspergillus nidulans が種々の多糖応答的に生産する細胞外酵素の網羅的解析2018

    • 著者名/発表者名
      (6)山口愛彩、酒井杏匠、糀谷紗季、木島尚輝、大堀沙貴子、小栗莉奈、高須賀太一、堀千明、志水元亨、加藤雅士
    • 学会等名
      日本生物工学会 2018 年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プロテオミクスを基盤とした植物バイオマス分解に関わる糸状菌由来新規酵素の探索2018

    • 著者名/発表者名
      志水元亨
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxygen-radical pretreatment promotes cellulose degradation by cellulolytic enzymes2018

    • 著者名/発表者名
      Saki Kojiya, Kiyota Sakai, Junya Kamijo, Kenta Tanaka, Masahiro Maebayashi, Jun-Seok Oh, Masafumi Ito, Masaru Hori, Motoyuki shimizu, Masashi Kato
    • 学会等名
      ISPlasma 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規 GH134 ファミリーに属する糖質加水分解酵素群の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      新沢裕大、酒井杏匠、鈴木健吾、木本紗蘭、神藤定生、志水元亨、加藤雅士
    • 学会等名
      セルラーゼ研究会 第31回 大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] β-マンナナーゼ Man134A 変異体の機能およびマンナンを含む食品への応用2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木健吾、酒井杏匠、新沢裕大、嶺澤美帆、神藤定生、前林正弘、林利哉、志水元亨、加藤雅士
    • 学会等名
      日本食品科学工学会 第64回 大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus nidulansのセクレトーム解析から見出された新規ガラクタン分解酵素2017

    • 著者名/発表者名
      酒井杏匠、糀谷紗季、鈴木健吾、高須賀太一、堀千明、鈴木裕満、松江渚、志水元亨、加藤雅士
    • 学会等名
      第17回 糸状菌分子生物学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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