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リグニン有効利用の鍵となるβ-O-4結合切断酵素の機能解析と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 25450120
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

秦田 勇二  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, グループリーダー (20399562)

研究分担者 坪内 泰志  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 技術副主任 (30442990)
西 真郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 技術主事 (50416004)
大田 ゆかり  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 主任技術研究員 (40399572)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードリグニン / バイオベースプラスチック / 遺伝子 / 酵素 / 深海 / 微生物 / バイオベースプラスティック
研究成果の概要

リグニンは地球上のバイオマスとしてはセルロースに次いで2番目に多く、化石資源を代替する芳香族化学品原料として大きく期待されている。リグニンモノマー間に最も多いβ-O-4結合を特異的に切断する一連の反応を触媒する酵素群を海洋微生物から発見し、組換え生産に成功した。一方、本海洋微生物が示すリグニンモデル化合物に対する代謝適応に関する知見も得ることができた。
上述の取得酵素をバイオリファイナリーにおけるリグニン変換触媒として利用するため、反応最適条件(pH、温度など)を求めた。さらに「稲わら」や「杉おが粉」などの未利用バイオマスを原料として目的芳香族化合物が生産可能であることを示すこともできた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Combination of six enzymes of a marine Novosphingobium converts the stereoisomers of β-O-4 lignin model dimers into the respective monomers2015

    • 著者名/発表者名
      Ohta Y., Nishi S., Hasegawa R., Hatada Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 15105-15105

    • DOI

      10.1038/srep15105

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Novosphingobium sp. Strain MBES04, Isolated from Sunken Wood from Suruga Bay, Japan.2015

    • 著者名/発表者名
      Ohta Y, Nishi S, Kobayashi K, Tsubouchi T, Iida K, Tanizaki A, Kurosawa K, Adachi A, Nishihara M, Sato R, Hasegawa R, Hatada Y.
    • 雑誌名

      Genome Announcements

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1128/genomea.01373-14

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 深海微生物Novosphingobium sp. MBES04株のリグニン代謝関連酵素の解析2016

    • 著者名/発表者名
      弓田 涼、桐ケ谷 綾菜、細谷 美菜子、大田 ゆかり、黒澤 佳奈子、嶋根 康弘、林 昌宏、殿塚 隆史、秦田 勇二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      北海道札幌市、札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性Novosphingobium属細菌に由来するリグニンモデル2量体β-O-4結合開裂酵素群の酵素学的解析2015

    • 著者名/発表者名
      大田ゆかり、黒澤佳奈子、永田崇、片平正人、西村裕志、渡辺隆司、長谷川良一、秦田勇二
    • 学会等名
      第60回リグニン討論会
    • 発表場所
      茨城県つくば市、筑波大学
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リグニンモデル2量体中β-O-4結合を開裂する海洋性Novosphingobium属細菌の木質バイオマス成分代謝2015

    • 著者名/発表者名
      黒澤佳奈子、坪内泰志、秦田勇二、長谷川良一、西村裕志、渡辺隆司、大田ゆかり
    • 学会等名
      第60回リグニン討論会
    • 発表場所
      茨城県つくば市、筑波大学
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] リグニンモデル2量体中β-O-4結合を開裂する海洋性Novosphingobium属細菌のゲノムおよびトランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      西真郎、黒澤佳奈子、小林樹和、坪内泰志、秦田勇二、大田ゆかり
    • 学会等名
      第60回リグニン討論会
    • 発表場所
      茨城県つくば市、筑波大学
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 深海由来Novosphingobium sp. MBES04株のリグニン代謝関連酵素群の特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 玲央奈、大田 ゆかり、西 真郎、小林 樹和、坪内 泰志、秦田 勇二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 深海環境よりリグニン代謝微生物を探索2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤玲央奈、大田ゆかり、丸山正、秦田勇二
    • 学会等名
      2014年度日本農芸化学会大会
    • 発表場所
      明治大学、東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 深海沈木から単離したNovosphingobium属細菌によるリグニンモデル化合物代謝2014

    • 著者名/発表者名
      大田ゆかり、長谷川良一、黒澤佳奈子、谷崎明子、足立明子、芳賀拓真、丸山正、秦田勇二
    • 学会等名
      第64回日本木材学会大会
    • 発表場所
      愛媛大学、愛媛県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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