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細胞壁多糖のインビトロ合成とそのキャラクタリゼーション

研究課題

研究課題/領域番号 19208017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産科学・木質工学
研究機関京都大学

研究代表者

杉山 淳司  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (40183842)

研究分担者 今井 友也  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (90509142)
馬場 啓一  京都大学, 生存圏研究所, 助教 (20238223)
和田 昌久  東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40270897)
連携研究者 和田 昌久  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (40270897)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
36,660千円 (直接経費: 28,200千円、間接経費: 8,460千円)
2009年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2008年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2007年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
キーワードセルロース / バイオマス / セルロース合成酵素 / 膜タンパク質 / BY-2 / 酢酸菌 / 緑藻 / 界面活性剤 / c-diGMP / β1→3-グルカン / セルロース試験管内合成 / ブラックベリー / 藻類Micrasterias / BcsA、BcsB / c-di-GMP / ホヤ / ミズカビ / BcsA
研究概要

数種のセルロース生産性生物を使ってセルロースの試験管内合成を行わせた。植物培養細胞からは既報の通り、β1→3-グルカンが合成された。緑藻チリモを用いた場合も植物と同様にβ1→3-グルカンが主に合成されることが本研究で初めて明らかとなった。酢酸菌では既報の通りセルロースがII型結晶として合成されることを電子回折、X線回折、FTIRにより再確認した。またこの試験管内合成されたセルロースは、人工合成セルロースの多くで見られるようなオリゴマーではなく、おそらくポリマーであることが初めてMALDI-ToF MSにより示され、界面活性剤による可溶化は合成酵素活性に深刻な機能不全をもたらしていないことが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (30件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A spectroscopic assessment of cellulose and the molecular mechanisms of cellulose biosynthesis in the ascidian Ciona intensitinalis2008

    • 著者名/発表者名
      Nakashima K, Sugiyama J, Sato N
    • 雑誌名

      Marine genobics vol.1

      ページ: 9-14

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accessibility and size of Valonia cellulose microfibril studied by combined deuteration/rehydrogenation and FTIR technique2008

    • 著者名/発表者名
      Horikawa Y, Sugiyama J
    • 雑誌名

      Cellulose vol.15

      ページ: 419-424

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セルロースミクロフィブリルと結晶多形2008

    • 著者名/発表者名
      杉山淳司、堀川祥生
    • 雑誌名

      木材学会誌 vol.54

      ページ: 49-57

    • NAID

      10029786718

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A spectroscopic assessment of cellulose and the molecular mechanisms of cellulose biosynthesis in the ascidian Ciona intensitinalis2008

    • 著者名/発表者名
      Nakashima K, Sugiyama J, Sato N
    • 雑誌名

      Marine genobics 1

      ページ: 9-14

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accessibility and size of Valonia cellulose microfibril studied by combined deuteration/rehydrogenation and FTIR technique2008

    • 著者名/発表者名
      Horikawa Y, Sugiyama J
    • 雑誌名

      Cellulose 15

      ページ: 419-424

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セルロースミクロフィブリルと結晶多形2008

    • 著者名/発表者名
      杉山淳司, 堀川祥生
    • 雑誌名

      木材学会誌 54

      ページ: 49-57

    • NAID

      10029786718

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜に内在するセルロース合成活性のin vitro再構築(II)~酢酸菌を用いて~2010

    • 著者名/発表者名
      橋本章, 堀川祥生, 今井友也, 杉山淳司
    • 学会等名
      第60回日本木材学会大会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル(宮崎県)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 酢酸菌セルロース合成酵素複合体の精製とその構造決定に向けて2010

    • 著者名/発表者名
      菅野亜美, 杉山淳司, 岩崎憲治, 今井友也
    • 学会等名
      第60回日本木材学会大会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル(宮崎県)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] セルロース大腸菌合成系構築に向けたc-di-GMPのin vivo合成2010

    • 著者名/発表者名
      市川典, 杉山淳司, 今井友也
    • 学会等名
      第60回日本木材学会大会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県)
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 細胞膜に内在するセルロース合成活性のin vitro再構築(I)~緑藻を用いて~2010

    • 著者名/発表者名
      橋本章, 堀川祥生, 今井友也, 杉山淳司
    • 学会等名
      第60回日本木材学会大会
    • 発表場所
      日宮崎市民プラザ(宮崎県)
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 細胞膜に内在するセルロース合成活性のin vitro再構築(I)~緑藻を用いて~2010

    • 著者名/発表者名
      橋本章、堀川祥生、今井友也、杉山淳司
    • 学会等名
      第60回日本木材学会大会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県)
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌のセルロース合成酵素複合体におけるGxCesAとGxCesBとの直接相互作用2009

    • 著者名/発表者名
      菅野亜美, 杉山淳司, 今井友也
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      アスティとくしま(徳島県)
    • 年月日
      2009-10-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 海藻由来のミクロフィブリル内におけるI_αI_βの局在2009

    • 著者名/発表者名
      堀川祥生, 杉山淳司
    • 学会等名
      セルロース学会第15回年次大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2009-07-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 変異エンドグルカナーゼ金基板への異なる配向固定化と酵素活性への影響2009

    • 著者名/発表者名
      中村伊都子, 大前仁, 木村俊作, 杉山淳司
    • 学会等名
      セルロース学会第15回年次大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2009-07-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 淡水藻類ミクラステリアスを用いたセルロースのin vitro合成の試み2009

    • 著者名/発表者名
      橋本章, 堀川祥生, 今井友也, 杉山淳司
    • 学会等名
      セルロース学会第16回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2009-07-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 組換え体BcsABによるセルロースの試験管内合成に向けて2009

    • 著者名/発表者名
      市川典, 杉山淳司, 今井友也
    • 学会等名
      セルロース学会第16回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2009-07-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Vincent Bulone and Junji Sugiyama In vitroβ-glucan synthesis of plant cells2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Horikawa, Chiori Ito, Tomoya Imai
    • 学会等名
      237th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Salt Lake City, UT
    • 年月日
      2009-03-22
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] In vitro β-glucan synthesis of plant cells2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Horikawa, Chiori Ito, Tonioya Imai, Vincent Bulone, Junji Sugiyama
    • 学会等名
      237th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Salt Lake City, UT
    • 年月日
      2009-03-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] セルロース合成活性化因子c-di-GMPの酵素合成2009

    • 著者名/発表者名
      市川典、堀川祥生、杉山淳司、今井友也
    • 学会等名
      第59回木材学会
    • 発表場所
      長野県松本市
    • 年月日
      2009-03-15
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 淡水藻類Micrasteriasを用いた多糖繊維のin vitro合成2009

    • 著者名/発表者名
      橋本章、堀川祥生、今井友也、杉山淳司
    • 学会等名
      第59回木材学会
    • 発表場所
      長野県松本市
    • 年月日
      2009-03-15
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌BcsBタンパク質の生化学的解析2009

    • 著者名/発表者名
      今井友也、堀川祥生、木村聡、杉山淳司
    • 学会等名
      第59回木材学会
    • 発表場所
      長野県松本市
    • 年月日
      2009-03-15
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] 海藻由来のミクロフィブリル内におけるiαiβの局在2008

    • 著者名/発表者名
      堀川祥生、杉山淳司
    • 学会等名
      セルロース学会第15回年次大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2008-07-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 変異エンドグルカナーゼ金基板への異なる配向固定化と酵素活性への影響2008

    • 著者名/発表者名
      中村伊都子、大前仁、木村俊作、杉山淳司
    • 学会等名
      セルロース学会第15回年次大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2008-07-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Localization of cystalline allomorphs in algal cellulose microfibril2008

    • 著者名/発表者名
      Junji Sugiyama, Yoshiki Horikawa
    • 学会等名
      235th ACS National Meeting &Exposition
    • 発表場所
      New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      2008-04-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Structural features of cellulose microfibrils observed by FTIR technique combined with deuteration/rehydrogenation at elevated temperature2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Horikawa, Junji Sugiyama
    • 学会等名
      235th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      2008-04-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Localization of cystalline allomorphs in algal cellulose microfibril2008

    • 著者名/発表者名
      Junji Sugiyama, Yoshiki Horikawa
    • 学会等名
      235th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      2008-04-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structural reatures or cerrulose microriorlls observed by FIIR technique combined with deuteration/rehydrogenation at elevated temperatudre2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Horikawa, Junji Sugiyama
    • 学会等名
      235th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      2008-04-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ミクロフィブリル内におけるIα・Iβ結晶の局在2008

    • 著者名/発表者名
      堀川祥生, 杉山淳司
    • 学会等名
      第58回日本木材学会大会
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2008-03-17
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] BY2培養細胞を用いた多糖繊維のin vitro合成-digitonin抽出画分による合成産物の構造II-2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤千織, 杉山淳司, Vincent Bulone
    • 学会等名
      第58回日本木材学会大会
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Various difference of cellulose microfibrils dimension observed by infrared spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Horikawa, Junji Sugiyama
    • 学会等名
      2nd International Cellulose Conference (ICC2007)
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2007-10-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] In vitro synthesis of cellulose and callose by plant cell-free extracts and product characterization2007

    • 著者名/発表者名
      Ciori Itoh, Vincent Bulone, Junji Sugiyama
    • 学会等名
      2nd International Cellulose Conference (ICC2007)
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2007-10-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] BY2培養細胞を用いた多糖繊維のin vitro合成-digitonin抽出画分による合成産物の構造-2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤千織, 杉山淳司, Vincent Bulone
    • 学会等名
      第57回日本木材学会大会
    • 発表場所
      広島県広島市
    • 年月日
      2007-08-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] 深海動物オオグチボヤ(Megalodicopia hians)のセルロース2007

    • 著者名/発表者名
      堀川祥生, 杉山淳司, 加藤千秋(JAMSTEC), 山中茂(信州大繊維)
    • 学会等名
      第57回日本木材学会大会
    • 発表場所
      広島県広島市
    • 年月日
      2007-08-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 深海動物オオグチボヤ(Megalodicopia hians)のセルロース2007

    • 著者名/発表者名
      堀川祥生、杉山淳司、加藤千秋(JAMSTEC)、山中茂(信州大繊維)
    • 学会等名
      第57回日本木材学会大会
    • 発表場所
      長野県松本市
    • 年月日
      2007-08-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] bcsAタンパク質の大腸菌発現系に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤千織、今井友也、杉山淳司
    • 学会等名
      セルロース学会第14回年次大会
    • 発表場所
      静岡県静岡市
    • 年月日
      2007-07-19
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] 結晶内重水素化を用いたミクロフィブリルのアクセシビリティとサイズの検討2007

    • 著者名/発表者名
      堀川祥生, 杉山淳司
    • 学会等名
      セルロース学会第14回年次大会
    • 発表場所
      静岡県静岡市
    • 年月日
      2007-07-19
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [図書] セルロースの結晶・微細構造(木質の化学(木材学会編))2010

    • 著者名/発表者名
      杉山淳司
    • 出版者
      文永堂出版
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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