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海洋バイオマス利用へ向けた海藻多糖類分解に関与する新規微生物、酵素の特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K05392
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38020:応用微生物学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

大城 隆  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (00233106)

研究分担者 八木 寿梓  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (10432494)
鈴木 宏和  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (80462696)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード多糖分解酵素 / フコイダン / 海藻多糖分解酵素 / 脱硫酸化酵素 / アミロイド / アルギン酸 / fucoidanase / fucoidan / polysaccharide / marine bacteria
研究成果の概要

海藻に含まれ、健康食品素材として注目されているフコイダンを栄養源として生育する微生物を2種類単離し、それぞれが有するオキナワモズクフコイダン分解酵素について研究を実施した。得られた微生物のうち、H18株から既知のコンブフコイダン分解酵素とは明らかに異なるオキナワモズクフコイダンに対する特異性が高い酵素を精製、単離することができ、遺伝子の同定を行った。もう一つの菌株SW株にも類似の酵素遺伝子を見出し、それぞれの酵素の諸性質を明らかにした。2つの菌株は、コンブフコイダン分解酵素も合わせて持っていることが判明し、一つの微生物が複数のフコイダン分解酵素を有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

海藻が有する硫酸化多糖、フコイダンを分解する酵素はGH107あるいはGH168ファミリーに属すると報告されている。しかし、本研究で見出したH18株およびSW株が有するオキナワモズクフコイダン分解酵素は、上記ファミリーに属さず、基質特異性も異なることから、新規性が高いと考えられた。さらに、H18株、SW株はGH107, GH168に属する酵素も有しており、一つの菌株が異なるタイプのフコイダンの分解に対応できることを初めて明らかにすることができた。さらに、フコイダン分解酵素を用いることにより低分子化フコイダンを取得でき、新たな生理活性が見い出される可能性があると思われる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Occurrence of different fucoidanase genes in Flavobacterium sp. SW and enzyme characterization2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Arai, Yunako Shingu, Hisashi Yagi, Hirokazu Suzuki, and Takashi Ohshiro
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 134 号: 3 ページ: 187-194

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.06.003

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A plasmid vector that directs hyperproduction of recombinant proteins in the thermophiles Geobacillus species2020

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kurashiki, Tatsuki Mizuno, Kurumi Murata, Takashi Ohshiro, Hirokazu Suzuki
    • 雑誌名

      Extremophiles

      巻: 24 号: 1 ページ: 147-156

    • DOI

      10.1007/s00792-019-01142-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibiotic resistance mutations induced in growing cells of Bacillus-related thermophiles2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirokazu、Taketani Tatsunari、Kobayashi Jyumpei、Ohshiro Takashi
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 71 号: 3 ページ: 382-389

    • DOI

      10.1038/s41429-017-0003-1

    • 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 a novel endo-type alginate lyase derived from Shewanella sp. YH12018

    • 著者名/発表者名
      Yagi H, Fujise A, Itabashi N, Ohshiro T.
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 163 号: 4 ページ: 341-350

    • DOI

      10.1093/jb/mvy001

    • NAID

      40021524088

    • 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] Microbial and genomic characterization of Geobacillus thermodenitrificans OS27, a marine thermophile that degrades diverse raw seaweeds2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kenta、Tominaga Yurie、Okunaka Jyumpei、Yagi Hisashi、Ohshiro Takashi、Suzuki Hirokazu
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 102 号: 11 ページ: 4901-4913

    • DOI

      10.1007/s00253-018-8958-9

    • 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] Identification and characterization of the fucoidanase gene from Luteolibacter algae H182018

    • 著者名/発表者名
      Nagao Tatsuhiko、Arai Yoshihito、Yamaoka Mika、Komatsu Fumika、Yagi Hisashi、Suzuki Hirokazu、Ohshiro Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 126 号: 5 ページ: 567-572

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.05.016

    • NAID

      40021726311

    • 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 a Long-Lived Alginate Lyase Derived from Shewanella Species YH12017

    • 著者名/発表者名
      Yagi H, Isobe N, Itabashi N, Fujise A, Ohshiro T.
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 16 号: 1 ページ: 4-4

    • DOI

      10.3390/md16010004

    • 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
  • [学会発表] 2種のフコイダン資化性微生物が有するフコイダン低分子化酵素の特性解明2023

    • 著者名/発表者名
      高橋陽太,荒井良仁,新宮由奈子,八木寿梓,鈴木宏和,大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第64回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Luteolibacter algae H18フコイダン低分子化酵素遺伝子の探索と異種発現2022

    • 著者名/発表者名
      高橋陽太,荒井良仁,八木寿梓,鈴木宏和,大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性細菌が持つ様々な海藻多糖に対する分解能検討2022

    • 著者名/発表者名
      荒井良仁,新宮由奈子,八木寿梓,鈴木宏和,大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アカモクフコイダン資化性菌の単離と特性解明2022

    • 著者名/発表者名
      吉田優里,高橋陽太,荒井良仁,八木寿梓,鈴木宏和,大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Flavobacterium sp. SW由来の特性の異なる2つのフコイダン低分子化酵素2022

    • 著者名/発表者名
      新宮由奈子,荒井良仁,八木寿梓,鈴木宏和,大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第61回講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Luteolibacter algae H18フコイダンスルファターゼの酵素化学的性質の解明2021

    • 著者名/発表者名
      荒井良仁,倉本弥栄, 八木寿梓, 鈴木宏和, 大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PhoDファミリーに属するフコイダン脱硫酸化酵素の発見と分析2021

    • 著者名/発表者名
      倉本弥栄、荒井良仁、八木寿梓、鈴木宏和、大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第58回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Luteolibacter algae SWフコイダン低分子化酵素遺伝子の高発現と酵素の特性2020

    • 著者名/発表者名
      新宮由奈子、小谷健太、藤原卓人、八木寿梓、鈴木宏和、大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Luteolibacter algae SW由来フコイダン低分子化酵素の酵素化学的性質の解明2020

    • 著者名/発表者名
      新宮由奈子、八木寿梓、鈴木宏和、大城 隆
    • 学会等名
      日本生物工学会西日本支部大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Luteolibacter algae H18 由来フコイダン低分子化酵素によって生成するフコイダン分解産物の解析2019

    • 著者名/発表者名
      荒井良仁、長尾達彦、八木寿梓、鈴木宏和、大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋由来Luteolibacter algae H18 のフコイダン脱硫酸化酵素の精製とクローニング2019

    • 著者名/発表者名
      倉本弥栄、小谷悠輔、山岡美花、長尾達彦、八木寿梓、鈴木宏和、大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第54回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Geobacillus 属好熱菌を宿主とした異種タンパク質高生産のためのベクター開発2019

    • 著者名/発表者名
      倉敷凌太、大城 隆、鈴木宏和
    • 学会等名
      日本農芸化学会中四国支部第54回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Geobacillus 属細菌における高度遺伝子発現を可能とするプラスミドベクター2019

    • 著者名/発表者名
      倉敷凌太、大城 隆、鈴木宏和
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋由来Luteolibacter algae H18 のフコイダン脱硫酸化酵素の一次構造2019

    • 著者名/発表者名
      倉本弥栄、小谷悠輔、山岡美花、八木寿梓、鈴木宏和、大城 隆
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度西日本・中四国支部合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質異常凝集形成を阻害する未利用海藻の有用性2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤佑夏、橋本日和、大城 隆、八木寿梓
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度西日本・中四国支部合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 海藻アカモク抽出物によるアミロイド線維形成阻害効果と毒性評価2019

    • 著者名/発表者名
      三輪明日香、矢崎幸拓、亀山春稀、川本仁志、三木康成、大城 隆、八木寿梓
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度西日本・中四国支部合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] フコイダン分解細菌Luteolibacter algae H18のフコシダーゼについて2018

    • 著者名/発表者名
      長尾 達彦,山岡 美花,荒井 良仁,八木 寿梓,鈴木 宏和,大城 隆
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋由来Luteolibacter algae H18のフコイダン低分子化酵素:異種発現と諸性質検討2018

    • 著者名/発表者名
      荒井 良仁,長尾 達彦,小松 史佳,八木 寿梓,鈴木 宏和,大城 隆
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 好熱菌転位因子IS0169の細胞内転位特性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 宏和,清水 万由,出口 朋也,大城 隆
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 好熱菌Geobacillus kaustophilus HTA426における挿入配列の転位誘導2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷 達成,田靡 実咲,大城 隆,鈴木 宏和
    • 学会等名
      2018年度 日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海藻多糖によるアミロイド線維形成阻害2018

    • 著者名/発表者名
      矢崎 幸拓,木下 竣貴,柏原 直樹,川本 仁志,三木 康成,鈴木 宏和,大城 隆,八木 寿梓
    • 学会等名
      第18回 日本蛋白質科学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Gene identification and characterization of fucoidan deacetylase and fucoidanase for potential application to fucoidan degradation and diversification2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Nagao, Yoshihito Arai, Fumika Komatsu, Ayako Kumabe, Mika Yamaoka, Hisashi Yagi, Hirokazu Suzuki, Takashi Ohshiro
    • 学会等名
      The 15th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋由来Luteolibacter algae SW由来フコイダナーゼ遺伝子のクローニングと異種発現2018

    • 著者名/発表者名
      荒井 良仁,長尾 達彦,小松 史佳,八木 寿梓,鈴木 宏和,大城 隆
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Geobacillus属で機能する高発現プロモーターを網羅的転写解析で探索する2018

    • 著者名/発表者名
      奥村 友太,坂口 由希菜,倉敷 凌太,大城 隆,鈴木 宏和
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質高生産株を選別する遺伝子直列配置型蛍光レポーター法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 宏和,大谷 千晶,奥村 友太,大城 隆
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 好熱菌転位因子の転位誘発メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷 達成,田靡 実咲,大城 隆,鈴木 宏和
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会西日本支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 好熱菌常温発現プロモーターの発現特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      奥村 友太,大城 隆,鈴木 宏和
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会西日本支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海藻分解性好熱菌に由来する新奇糖加水分解酵素の酵素学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      李 原圭,藤井 健太,八木 寿梓,大城 隆,鈴木 宏和
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会西日本支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] フコイダン分解細菌Luteolibacter algae H18のスルファターゼについて2018

    • 著者名/発表者名
      長尾 達彦,小松 史佳,八木 寿梓,鈴木 宏和,大城 隆
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会西日本支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海藻多糖フコイダンによるアミロイド線維形成阻害2018

    • 著者名/発表者名
      矢崎 幸拓,木下 竣貴,柏原 直樹,川本 仁志,三木 康成,大城 隆,八木 寿梓
    • 学会等名
      2018年度 日本生物工学会西日本支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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