| 研究課題/領域番号 |
23K18056
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター |
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研究代表者 |
田丸 慶明 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部機能化学材料技術部バイオ技術グループ, 研究員 (90965865)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | フラビン酵素 / 酸化還元酵素 / 担子菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カーボンニュートラルの実現にあたって、再生可能な資源である植物バイオマスの有効利用は重要な手段の一つである。植物バイオマスを構成する多糖は分解処理を経て燃料や化成品へと変換できる一方で、多糖を分解処理することなく利用できるサイクルの創出は、エネルギー消費量および大気中への炭素放出量の削減に寄与すると考えられる。本研究課題では、申請者が担子菌のゲノム上より見出した酵素を組換え酵素として入手した後に機能解析を実施し、当該酵素および多糖を利用した電池の構築基盤の創出を目指す。
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| 研究実績の概要 |
酵素バイオ燃料電池では、電極に使用する酵素が基質を酸化し、主にメディエーターなどを介して電極に電子が伝達されることで電流が生じる。電極に使用できる酵素には、植物バイオマス由来化合物の酸化能を有するものが含まれていることから、本電池は植物バイオマスの利用コンセプトの一つとして知られている。電極に応用可能な酵素のレパートリーを広げることは酵素バイオ燃料電池の応用可能性の拡大につながるため、酵素探索が本電池の開発における重要なポイントの一つとなっている。電極に用いられる酵素は、糖質関連酵素データベース上でAuxiliary Activityファミリー（AA）3に分類されるグルコース脱水素酵素を含むフラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）依存性酵素などである。AA3酵素は全体的な三次元立体構造の類似性が同ファミリー酵素間で比較的高いものの、基質ポケットの立体構造が異なる酵素が多数含まれているため、多様な基質特異性がファミリー内で見られる。このことはAA3酵素の探索を進めるうえで大きな障壁となり得る。その一方で、近年のタンパク質立体構造予測技術の発展により、AA3酵素間での基質ポケットの立体構造の違いを高精度で予測できるようになってきた。本研究課題では、担子菌のゲノム情報より見出したAA3に属するFAD依存性酵素と推測される複数個のタンパク質に着目した。本年度は、目的組換えタンパク質の可溶性タンパク質としての取得量向上を目的として、各種宿主を用いた発現条件の改良に取り組んだ。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
目的の組換えタンパク質を可溶性タンパク質として現時点で十分量取得できていない。今後、目的タンパク質の取得量向上に焦点を当てて実験に取り組んでいく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
目的タンパク質への可溶化タグの付加や可溶性が比較的高いその他タンパク質との融合タンパク質等として発現させ、取得可能な可溶性タンパク質量の向上を試みる予定である。
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