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微生物のオリゴ糖を介した環境認識

研究課題

研究課題/領域番号 18H02132
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関香川大学 (2021)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2018-2020)

研究代表者

松沢 智彦  香川大学, 農学部, 助教 (10711971)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード酵素 / 糖質 / 麹菌 / 微生物 / オリゴ糖 / 糸状菌 / 転写制御 / キシログルカン / Aspergillus oryzae / 環境応答
研究成果の概要

麹菌Aspergillus oryzaeにおいて、キシログルカンおよびキシログルカンオリゴ糖の分解に重要な酵素(イソプリメべロース生成酵素、β-ガラクトシダーゼ、2つのα-キシロシダーゼ、2つのキシログルカン特異的β-1,4-グルカナーゼ)の同定と解析を実施した。これらの酵素のいくつかはキシログルカンオリゴ糖存在下においてその遺伝子の発現が誘導され、協調的にキシログルカンおよびキシログルカンオリゴ糖を分解していることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

麹菌は醸造産業において重要な微生物であり、多糖類やタンパク質を分解するために様々な酵素を生産している。キシログルカンは植物の細胞壁や種子に含まれている複雑な側鎖構造を有する多糖類であり、本研究では、麹菌がこのキシログルカンやキシログルカン由来オリゴ糖を分解する酵素群を明らかにした。麹菌はこれらの酵素を分解対象の基質やその分解物が存在する場合に積極的に生産し、これらの酵素を協調的に基質に作用させることによって巧みにキシログルカンを分解している。このことは、麹菌にはまだ認知されていない分解能力(酵素)とそれを引き出すためのきっかけ(誘導物質)があることを示唆している。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of glycoside hydrolase family 31 α-xylosidase from a soil metagenome2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi Yusuke、Matsuzawa Tomohiko、Watanabe Masahiro、Yaoi Katsuro
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: -

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac058

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of an extracellular α-xylosidase involved in xyloglucan degradation in Aspergillus oryzae2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa Tomohiko、Watanabe Masahiro、Nakamichi Yusuke、Kameyama Akihiko、Kojima Naoshi、Yaoi Katsuro
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 106 号: 2 ページ: 675-687

    • DOI

      10.1007/s00253-021-11744-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic degradation of xyloglucans by Aspergillus species: A comparative view of this genus2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Matsuzawa, Akira Watanabe, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi, Katsuro Yaoi
    • 雑誌名

      Applied microbiology and biotechnology

      巻: 105 号: 7 ページ: 2701-2711

    • DOI

      10.1007/s00253-021-11236-8

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of two xyloglucan-specific endo-1,4-glucanases in Aspergillus oryzae2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa Tomohiko、Kameyama Akihiko、Nakamichi Yusuke、Yaoi Katsuro
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 104 号: 20 ページ: 8761-8773

    • DOI

      10.1007/s00253-020-10883-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of α-xylosidase involved in xyloglucan degradation in Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa Tomohiko、Kameyama Akihiko、Yaoi Katsuro
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 104 号: 1 ページ: 201-210

    • DOI

      10.1007/s00253-019-10244-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperation between β‐galactosidase and an isoprimeverose‐producing oligoxyloglucan hydrolase is key for xyloglucan degradation in Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa Tomohiko、Watanabe Masahiro、Kameda Tomoshi、Kameyama Akihiko、Yaoi Katsuro
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: in press 号: 16 ページ: 3182-3193

    • DOI

      10.1111/febs.14848

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure and substrate recognition mechanism of Aspergillus oryzae isoprimeverose-producing enzyme2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa Tomohiko、Watanabe Masahiro、Nakamichi Yusuke、Fujimoto Zui、Yaoi Katsuro
    • 雑誌名

      Journal of Structural Biology

      巻: 205 号: 1 ページ: 84-90

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2018.11.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel isoprimeverose‐producing enzyme from Phaeoacremonium minimum is active with low concentrations of xyloglucan oligosaccharides2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzawa Tomohiko、Kameyama Akihiko、Yaoi Katsuro
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 9 号: 1 ページ: 92-100

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12549

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 培養法とメタゲノム法によるユニークな新規糖質加水分解酵素の単離と解析2018

    • 著者名/発表者名
      松沢智彦
    • 雑誌名

      応用糖質科学

      巻: 8 ページ: 206-210

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 麹菌が生産するキシログルカンの分解に重要なα-xylosidaseの同定2020

    • 著者名/発表者名
      松沢智彦、亀山昭彦、矢追克郎
    • 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Aspergillus oryzaeが生産するヘミセルラーゼの協調的作用2019

    • 著者名/発表者名
      松沢智彦、矢追克郎
    • 学会等名
      第77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] アミノ酸配列だけではわからない糖質加水分解酵素の機能とそのシナジー2018

    • 著者名/発表者名
      松沢智彦、矢追克郎
    • 学会等名
      第18回 糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] キシログルカンの分解に重要な麹菌由来β-ガラクトシダーゼの解析2018

    • 著者名/発表者名
      松沢智彦、矢追克郎
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会平成30年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 新規キシログルカナーゼ及びキシログルカンオリゴ糖の製造方法2020

    • 発明者名
      松沢智彦、亀山昭彦、矢追克郎
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-045575
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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