海洋生物からの新規キチナーゼの検索・機能解析および応用技術開発

• 研究課題/領域番号: 25450309
• 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: 水圏生命科学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 松宮 政弘 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60150702)
• 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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: キチナーゼ / 精製 / 機能解析 / ｃＤＮＡクローニング / 発現 / 魚類 / 軟体動物 / 甲殻類 / 遺伝子 / キチン / cDNAクローニング / 胃

研究成果の概要

カニ・エビなどの甲羅を構成するキチン質は地球上に豊富に存在するが、その多くが利用されずに廃棄されている。一方、このキチン質をキチン分解酵素（キチナーゼ）で分解すると、機能性食品素材として有効活用できることがわかりだした。本研究ではカニ・エビのキチンの分解に適したキチナーゼを海洋生物から探し出す基礎研究、それを活用するための応用技術開発を実施した。
2魚種の胃より各2種、2種のタコより各1種、計6種のキチナーゼを分離し、機能を解析した。さらに魚類、軟体動物、カニより計11種のキチナーゼ全長遺伝子を取得した。機能解析から活用できるキチナーゼの遺伝子を選び、微生物によるキチナーゼ生産を実施した。

研究成果

• [雑誌論文] Stomach chitinase from Japanese sardine Sardinops melanostictus: purification, characterization, and molecular cloning of chitinase isozymes with a long linker (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kawashima, Hiroki Ikehata, Chihiro Tada, Tomohiro Ogino, Hiromi Kakizaki, Mana Ikeda, Hideto Fukushima and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Marine Drugs 巻: 14 号: 1 ページ: 1-13
  • DOI: 10.3390/md14010022
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular cloning of a chitinase gene from the ovotestis of Kuroda’s sea hare Aplysia kurodai (2016)
  • 著者名/発表者名: ３）Gaku Matsunaga, Syuuji Karasuda, Ryo Nishino, Hideto Fukushima, Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Advances in Bioscience and Biotechnology 巻: 7 号: 01 ページ: 38-46
  • DOI: 10.4236/abb.2016.71005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distribution of chitinolytic enzymes in the organs and cDNA cloning of chitinase isozymes from the stomach of two species of fish, chub mackerel (Scomber japonicus) and silver croaker (Pennahia argentata) (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kakizaki, Mana Ikeda, Hideto Fukushima, and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Open Journal of Marine Science 巻: ５ 号: 04 ページ: 398-411
  • DOI: 10.4236/ojms.2015.54032
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 第１回キチン・キトサンフォーラムに参加して (2015)
  • 著者名/発表者名: 松宮政弘
  • 雑誌名: キチン・キトサン研究 巻: 21 ページ: 53-54
• [雑誌論文] Primary structure and enzymatic properties of chitinase isozymes purified from the stomach of the marbled rockfish Sebastiscus marmoratus (2014)
  • 著者名/発表者名: Mana Ikeda, Daisuke Shirase, Takuya Sato, Mika Ueda, Shinichi Hirabayashi, and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Journal of Chitin and Chitosan Science 巻: 2(2) 号: 2 ページ: 106-116
  • DOI: 10.1166/jcc.2014.1048
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cloning of a novel chitinase cDNA from the stomach of the coelacanth Latimeria chalumnae (Sarcopterygii) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kakizaki, Kaneyuki Hamaguchi, Mana Ikeda, and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Journal of Chitin and Chitosan Science 巻: 2(2) 号: 2 ページ: 123-129
  • DOI: 10.1166/jcc.2014.1051
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Purification of a chitinase from the posterior salivary gland of common octopus Octopus vulgaris and its properties (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Ogino, Hirotaka Tabata, Mana Ikeda, Hiromi Kakizaki, and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Journal of Chitin and Chitosan Science 巻: 2(2) 号: 2 ページ: 135-142
  • DOI: 10.1166/jcc.2014.1049
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular cloning of a novel chitinase gene from blue shark (Prionace glauca; Chondrichthyes) stomach (2014)
  • 著者名/発表者名: Teruhisa Suzuki, Hiromi Kakizaki, Mana Ikeda, and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Journal of Chitin and Chitosan Science 巻: 2(2) 号: 2 ページ: 143-148
  • DOI: 10.1166/jcc.2014.1050
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of a liver chitinase from golden cuttlefish, Sepia esculenta (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nishino, Akiyoshi Suyama, Mana Ikeda, Hiromi Kakizaki, and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Journal of Chitin and Chitosan Science 巻: 2(3) 号: 3 ページ: 238-243
  • DOI: 10.1166/jcc.2014.1065
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular cloning of multiple chitinase genes in swimming crab Portunus trituberculatus (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoya Fujitani, Hirotaka Hasegawa, Hiromi Kakizaki, Mana Ikeda, and Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Journal of Chitin and Chitosan Science 巻: 2(2) 号: 2 ページ: 149-156
  • DOI: 10.1166/jcc.2014.1046
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Purification, characterization, and molecular cloning of chitinases from the stomach of threeline grunt Parapristipoma trilineatum (2013)
  • 著者名/発表者名: Mana Ikeda, Yujiro Kondo, Masahiro Matsumiya
  • 雑誌名: Process Biochem. 巻: 48 号: 9 ページ: 1324-1334
  • DOI: 10.1016/j.procbio.2013.06.016
  • 査読あり
• [学会発表] 海洋生物のキチン分解酵素 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松宮政弘
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会・東日本支部シンポジウム
  • 発表場所: 藤沢商工会館（神奈川県・藤沢市）
  • 年月日: 2015-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] ホシザメ胃由来キチナーゼ遺伝子のクローニングおよび異種宿主発現 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川島聖史・水野寛己・柿崎博美・池田愛・福島英登・上田光宏・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-23
• [学会発表] アメフラシ Aplysia kurodai生殖腺キチナーゼのcDNAクローニング (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永岳・西野亮・柿崎博美・福島英登･松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-23
• [学会発表] アオリイカにおけるキチナーゼの体内分布とcDNAクローニング (2015)
  • 著者名/発表者名: 西野亮・柿崎博美・池田愛・福島英登・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-23
• [学会発表] マダコ唾液腺、盲嚢および中腸腺に存在するキチナーゼの性状比較と中腸腺キチナーゼのcDNAクローニング (2015)
  • 著者名/発表者名: 荻野智大・柿崎博美・池田愛・福島英登・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-23
• [学会発表] Molecular cloning of chitinase gene from the kidney of five fish species (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Kakizaki, Satoshi Kawashima, Taro Tsukamoto, Miku Fujiwara, Mana Ikeda, Hideto Fukushima, and Masahiro Matsumiya
  • 学会等名: 13th International Conference on Chitin and Chitosan
  • 発表場所: Munster, Germany
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Distribution of chitinase and cellulase activity in the several organs of a fish, largescale blackfish Girella punctate (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Kajiwara, Ryo Nishino, Hideto Fukushima, Masahiro Matsumiya
  • 学会等名: 13th International Conference on Chitin and Chitosan
  • 発表場所: Munster, Germany
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular cloning of a chitinase from the liver of Japanese common squid Todarodes pacificus (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nishino, Hiromi Kakizaki, Mana Ikeda, Hideto Fukushima, Masahiro Matsumiya
  • 学会等名: 13th International Conference on Chitin and Chitosan
  • 発表場所: Munster, Germany
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular cloning of a chitinase gene from the stomach of cloudy catshark Scyliorhinus torazame (Chondrichthyes) (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kawashima, Hiromi Kakizaki, Kaneyuki Hamaguchi, Mana Ikeda, Hideto Fukushima, Masahiro Matsumiya
  • 学会等名: 13th International Conference on Chitin and Chitosan
  • 発表場所: Munster, Germany
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] ハイギョにおけるキチン分解酵素の体内分布と消化管キチナーゼの性状 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柿崎博美，上野 翼， 池田 愛， 福島英登， 松宮政弘
  • 学会等名: 第２９回日本キチン・キトサン学会大会
  • 発表場所: 東海大学熊本キャンパス（熊本県・熊本市）
  • 年月日: 2015-08-21
• [学会発表] 数種硬骨魚類におけるキチン分解酵素の体内分布とcDNAクローニング (2015)
  • 著者名/発表者名: 柿崎博美, 池田 愛, 藤原美玖, 福島英登, 松宮政弘
  • 学会等名: 第２９回日本キチン・キトサン学会大会
  • 発表場所: 東海大学熊本キャンパス（熊本県・熊本市）
  • 年月日: 2015-08-21
• [学会発表] カサゴ胃由来キチナーゼの大腸菌による発現 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永 岳、柿崎博美、池田 愛、福島英登、上田光宏、松宮政弘
  • 学会等名: 第２９回日本キチン・キトサン学会大会
  • 発表場所: 東海大学熊本キャンパス（熊本県・熊本市）
  • 年月日: 2015-08-20
• [学会発表] マダコ盲嚢キチナーゼの精製と性状 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荻野智大, 柿崎博美, 池田 愛, 福島英登, 松宮政弘
  • 学会等名: 第２９回日本キチン・キトサン学会大会
  • 発表場所: 東海大学熊本キャンパス（熊本県・熊本市）
  • 年月日: 2015-08-20
• [学会発表] Glycoside hydrolase family18 chitinase from the stomach of fish: characteristics of isozymes (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Matsumiya, Hiromi Kakizaki, and Mana Ikeda
  • 学会等名: 29th Annual Symposium of the Protein Society
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] マイワシ胃キチナーゼアイソザイムの性状と一次構造の比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川島聖史・池端弘樹・多田千紘・柿崎博美・池田愛・上田光宏・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] 数種魚類におけるキチン分解酵素の体内分布とキチナーゼのcDNAクローニング (2014)
  • 著者名/発表者名: 柿崎博美・岩田龍一・勝瀬竜土・塚本太郎・藤原美玖・池田愛・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] 軟骨魚類ホシザメおよびヨシキリザメ胃におけるキチナーゼの存在と性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木輝久・今村良・柿崎博美・池田愛・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] ２種のタコにおけるキチン分解酵素の体内分布とミズダコ唾液腺キチナーゼの性状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荻野智大・柿崎博美・池田愛・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] ガザミ中腸腺キチナーゼの性状とcDNAクローニング (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤谷直矢・長谷川浩隆・柿崎博美・池田愛・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] ２種のタコ中腸腺キチナーゼの性状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荻野智大・柿崎博美・池田 愛・松宮政弘
  • 学会等名: 第２8回キチン・キトサンシンポジウム
  • 発表場所: 順天堂大学
  • 年月日: 2014-08-07
• [学会発表] Structure and Function of Chitinase Isozymes from the Stomach of the Silver Croaker Pennahia argentatus
  • 著者名/発表者名: Mana Ikeda and Masahiro Matsumiya
  • 学会等名: 11th International Conference of the European Chitin society
  • 発表場所: Porto, Portugal
• [学会発表] Molecular cloning of a novel chitinase gene from the stomach of the blue shark Prionace glauca (Chondrichthyes)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, H. Kakizaki, M. Ikeda, M. Matsumiya
  • 学会等名: 10th Asia-Pacific Chitin Chitosan Symposium
  • 発表場所: Yonago, Japan
• [学会発表] Molecular cloning of multiple chitinase genes in swimming crab Portunus trituberculatus
  • 著者名/発表者名: N. Fujitani, H. Hasegawa, H. Kakizaki, M. Ikeda, M. Matsumiya
  • 学会等名: 10th Asia-Pacific Chitin Chitosan Symposium
  • 発表場所: Yonago, Japan
• [学会発表] Primary structure and enzymatic properties of chitinase isozymes purified from the stomach of the Marbled rockfish Sebastiscus marmoratus
  • 著者名/発表者名: M. Ikeda, D. Shirase, T. Sato, M. Ueda, S. Hirabayashi, M. Matsumiya
  • 学会等名: 10th Asia-Pacific Chitin Chitosan Symposium
  • 発表場所: Yonago, Japan
• [学会発表] cDNA cloning of a novel chitinase from the stomach of Coelacanth Latimeria chalumnae (Sarcopterygii)
  • 著者名/発表者名: H. Kakizaki, K. Hamaguchi, M. Ikeda, M. Matsumiya
  • 学会等名: 10th Asia-Pacific Chitin Chitosan Symposium
  • 発表場所: Yonago, Japan
• [学会発表] Purification and characterization of a chitinase from the salivary gland of the common octopus Octopus vulgaris
  • 著者名/発表者名: T. Ogino, H. Tabata, M. Ikeda, M. Matsumiya
  • 学会等名: 10th Asia-Pacific Chitin Chitosan Symposium
  • 発表場所: Yonago, Japan
• [学会発表] Purification, characterisaiton, and cDNA cloning of a chitinase from the liver of Golden cuttlefish Sepia esculenta
  • 著者名/発表者名: R.Nishino, A. Suyama, M. Ikeda, H. Kakizaki, M. Matsumiya
  • 学会等名: 10th Asia-Pacific Chitin Chitosan Symposium
  • 発表場所: Yonago, Japan
• [学会発表] Fish stomach chitinases: Presence of the isozyme groups and enzymatic properties of those
  • 著者名/発表者名: Masahiro Matsumiya, Mana Ikeda
  • 学会等名: 10th Asia-Pacific Chitin Chitosan Symposium
  • 発表場所: Yonago, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] ミズダコ中腸腺キチナーゼの精製と性質
  • 著者名/発表者名: 荻野智大・柿崎博美・池田愛・松宮政弘
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道大学