• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

好乾性糸状菌由来ペプチダーゼによる鰹節構成タンパク質の分解メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K04992
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
研究機関神戸大学

研究代表者

竹中 慎治  神戸大学, 農学研究科, 教授 (40314512)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードAspergillus / 好乾性糸状菌 / 鰹節 / タンパク質分解酵素 / ペプチダーゼ
研究開始時の研究の概要

鰹節の製造には、かび付けと呼ばれる好乾性糸状菌群が共生して働く発酵熟成工程があり、ペプチダーゼは、タンパク質を分解して各種のアミノ酸を生成する鍵酵素であるが、鰹節の構成タンパク質の分解機構は不明である。本研究では、ペプチダーゼ群について、鰹肉分解様式を含めた触媒化学的諸性質および遺伝子の発現特性を調べ、培養物の呈味性を評価する。得られる科学的なデータは、高品質な鰹節の製造開発だけでなく、低水分活性下で働く加水分解酵素の耐性機構の解明や利活用への応用展開も期待される。

研究実績の概要

鰹節の発酵熟成に関わる好乾性糸状菌の菌叢解析がなされ、優占種が明らかにされている。2023年度は、A. chevalieri、A. pseudoglaucusおよびA. sydowiiについてエンド型およびエキソ型ペプチダーゼの解析を進めた。それぞれの固体培養物から酵素活性を指標に、各種クロマトグラフィーによって酵素精製を進めた。その結果、A. chevalieriからは、アミノペプチダーゼ(1種)、ジペプチジルペプチダーゼ(2種)、カルボキシペプチダーゼ(1種)を同定した。A. pseudoglaucusからは、アミノペプチダーゼ1種、ジペプチジルペプチダーゼ1種を同定した。また、A. sydowiiからは、アミノペプチダーゼ(5種)、ジペプチジルペプチダーゼ(2種)、カルボキシペプチダーゼ(3種)、アスパルティックプロテアーゼや鰹肉タンパク質に対して分解活性を示す2種のセリンプロテアーゼtrypsin-like serine proteaseおよびelastinolytic serine proteaseを見出した。ペプチダーゼの生産に与える固体培地の水分活性の影響を調べた。総活性についてはアミノペプチダーゼが低水分活性下で活性が高まることが示唆された。また、触媒化学的諸性質を調べた結果、鰹節粉から抽出した鰹節タンパク質に対して高活性なペプチダーゼは、A. pseudoglaucus由来アミノペプチダーゼおよびA. sydowii由来trypsin-like serine proteaseであることがわかった。年度の後半より、遺伝子発現解析の準備および鰹節タンパク質に対して高活性な2種のペプチダーゼを中心にPichia酵母および麹菌による異種発現を試みている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

・研究対象とした鰹節カビから、ペプチダーゼ類を網羅的に同定することを完了した。
・鰹節タンパク質とは、ミオシン重鎖尾部領域が鰹節の製造過程(煮熟・焙乾)でランダムに切断されたポリペプチド混合物であることを明らかにした。
・同鰹節タンパク質の加水分解に寄与するペプチダーゼを特定することができた。
・特定したペプチダーゼのうち、A. pseudoglaucus由来アミノペプチダーゼは、低水分活性下特異的に発現していることを見出した。
以上のことより、研究計画はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

・鰹節カビが分泌するペプチダーゼ類の中から、低水分活性下で特異的に発現するペプチダーゼの特定を続ける。
・同鰹節タンパク質の加水分解に寄与するA. pseudoglaucus由来アミノペプチダーゼおよびA. sydowii由来trypsin-like serine proteaseについて、天然タンパク質に対する触媒化学的諸性質を明らかにする。
・そのために、異種発現系の構築および大量発現のための条件を検討する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Heterologous expression and characterization of salt-tolerant β-glucosidase from xerophilic Aspergillus chevalieri for hydrolysis of marine biomass2023

    • 著者名/発表者名
      Senba Hironori、Saito Daisuke、Kimura Yukihiro、Tanaka Shinichi、Doi Mikiharu、Takenaka Shinji
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology

      巻: 205 号: 9 ページ: 310-310

    • DOI

      10.1007/s00203-023-03648-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring the potential of katsuobushi grounds as a source of bioactive peptides through fermentation with Aspergillus sydowii2023

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Shinji、Kato Masaki、Oribe Yasuhiro、Kimura Yukihiro、Tanaka Shinichi、Matsumoto Jun-ichi、Doi Mikiharu
    • 雑誌名

      Process Biochemistry

      巻: 130 ページ: 534-544

    • DOI

      10.1016/j.procbio.2023.05.017

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in salt-tolerance of Aspergillus oryzae γ-glutamyl transpeptidase via protein chimerization with Aspergillus sydowii homolog2023

    • 著者名/発表者名
      Senba Hironori、Nishikawa Arisa、Kimura Yukihiro、Tanaka Shinichi、Matsumoto Jun-ichi、Doi Mikiharu、Takenaka Shinji
    • 雑誌名

      Enzyme and Microbial Technology

      巻: 167 ページ: 110240-110240

    • DOI

      10.1016/j.enzmictec.2023.110240

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Aspergillus sydowiiによる鰹節だしがらの 発酵と可溶性画分の特性解析2023

    • 著者名/発表者名
      竹中 慎治, 加藤 将城, 織部 恭宏, 木村 行宏, 田中 伸一, 松本 淳一, 土居 幹治
    • 学会等名
      第75回日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus sydowiiが生産するタンパク質分解酵素群の異種発現と特性解析2023

    • 著者名/発表者名
      織部 恭宏, 西村 龍星, 木村 行宏, 田中 伸一, 土居 幹治, 竹中 慎治
    • 学会等名
      日本農芸化学会本大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [産業財産権] 発酵食品組成物の製造方法2023

    • 発明者名
      竹中慎治、土居幹治ら
    • 権利者名
      竹中慎治、土居幹治ら
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-012383
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi