| 研究課題/領域番号 |
21H02259
|
|---|
| 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40020:木質科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 琉球大学 |
|---|
研究代表者 |
金子 哲 琉球大学, 農学部, 教授 (90343821)
|
|---|
| 研究分担者 |
中村 彰彦 静岡大学, 農学部, 准教授 (20752968)
五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80345181)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
|
|---|
| キーワード | キシラナーゼ / バイオマス / ヘミセルロース / キシラン分解 / 放線菌 / 担子菌 / 一分子観察 / バイオマス分解 / リグノセルロース / ヘミセルラーゼ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，自然界において共生関係にある「放線菌」と「担子菌」由来の酵素がそれぞれ，バイオマスの微細構造のどこにどの様な酵素を配置し，分解しているかを可視化することにより，自然界におけるバイオマス分解を独創的なアプローチにより理解しようとするものである．本研究により明らかになるバイオマス分解機構は，バイオマスの糖化に必須である前処理工程を大幅に簡略化でき，エコフレンドリーなバイオマス利用技術の構築に役立つ．
|
| 研究実績の概要 |
Streptomyces olivaceoviridis E-86のゲノム配列情報を再解析し、キシラン分解に関わる配列を抽出した後、各ヘミセルラーゼ配列のクラスター解析を行った。キシラナーゼは、GH10に分類される配列が２個（SoXyn10A, SoXyn10C）、GH11に分類される配列（SoXyn11B）が一つ見出された。各キシラナーゼのクラスターに注目するとSoXyn10Cは独立したオペロンを形成していたが、SoXyn10A、SoXyn11B、アセチルキシランエステラーゼが並んでおり、一つのオペロンを形成していると考えられた。SoXyn10Cの特性解析を行なったところ、SoXyn10Aと比較し、SoXyn10Cは安定性に優れるが、Beechwood由来キシラン、サトウキビバガス由来キシラン、Rye由来アラビノキシラン、Wheat由来キシラン等のキシラン分解能は、SoXyn10Aに比べ8分の1程度であり、顕著に低かった。反応生成物を比較するとサトウキビバガス由来キシランに作用させた場合にキシロビオースの生成量に違いがみられた。
一分子観察では、SoXyn10AとSoXyn11Bの両者がサトウキビの別の部位に局在していることが観察され、相補的にキシランを分解することが示唆された。
また、S. olivaceoviridis E-86のゲノムからGH43アラビノフラノシダーゼを選抜し、発現、特性解析を行なった。本酵素はアラビノフラノシダーゼ活性を100とした場合、42％程度のキシロシダーゼ活性を示した。多糖に作用させたところ、アラビナンにはほとんど作用せず、アラビノキシランに活性を示すことが示唆された。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
