ハイスループット分子量測定によるセルロース加水分解酵素群の新しい評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 25660138
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 木質科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 杉山 淳司 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (40183842)
• 研究分担者: 堀川 祥生 京都大学, 生存圏研究所, 特定研究員 (90637711)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ケモメトリクス / 木質バイオマス / 分子量 / ハイスループット / セルロース / セルラーゼ / 近赤外分光分析 / 近赤外スペクトロスコピー / 糖化 / エンドグルカナーゼ活性 / 重合度 / 多変量解析

研究成果の概要

木質バイオマスの高効率糖化のためには、セルラーゼ中の各酵素の活性を正確に評価する必要がある。そこで基質に高分散性のセルロース懸濁液を調製し、分解過程における「重合度」の変化から成分酵素の活性を評価した。セルロースの重合度はカルバニル化後にGPCにより分析した。トリコデルマ由来のEG IとEG II、CBH IとCBH IIに関して評価を行った。その結果、EG IIの活性がEG Iより高く、エンド活性があるとされるCBH IIもCBH Iと大差がないことなど、重要かつ新規な結果を得ることができた。さらに、この評価法の迅速・簡便化を検討し、残渣の近赤外分光スペクトルによる重合度の予測を可能とした。

研究成果

• [雑誌論文] Line monitoring by near-infrared chemometric technique for potential ethanol production from hydrothermally treated Eucalyptus globulus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Horikawa, Y., Imai, M., Kanai, K., Imai, T., Watanabe, T., Takabe, K., Kobayashi, Y., Sugiyama, J.
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 巻: 97 ページ: 65-72
  • DOI: 10.1016/j.bej.2015.01.003
  • NAID: 120005555522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-infrared spectroscopy as a potential method for identification of anatomically similar Japanese diploxylons. (2015)
  • 著者名/発表者名: Horikawa, Y., Mizuno-Tazuru, S., Sugiyama, J.
  • 雑誌名: Journal of Wood Science 巻: 61 号: 3 ページ: 251-261
  • DOI: 10.1007/s10086-015-1462-2
  • NAID: 120005669339
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 透過型電子顕微鏡によるセルラーゼ-セルロース相互作用の可視化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀川祥生、今井友也、杉山淳司
  • 学会等名: 第65回日本木材学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都江戸川区）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Near-infrared spectroscopy as a potential method for identification of anatomically similar Japanese diploxylons (2014)
  • 著者名/発表者名: Horikawa Y., Mizuno-Tazuru S., Sugiyama J
  • 学会等名: 9th Joint Seminar of China-Korea-Japan on Wood Quality and Utilization of Domestic Species
  • 発表場所: 秋田ビューホテル（秋田県秋田市）
  • 年月日: 2014-10-29 – 2014-10-30
• [学会発表] TEMによる酵素-基質相互作用の可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀川祥生、今井友也、杉山淳司
  • 学会等名: セルロース学会第21回年次大会
  • 発表場所: 鹿児島大学稲盛会館(鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2014-07-17 – 2014-07-18
• [学会発表] 透過型電子顕微鏡を用いた酵素-基質相互作用の可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀川祥生、今井友也、杉山淳司
  • 学会等名: セルラーゼ研究会第28回大会
  • 発表場所: 幕張セミナーハウス(千葉県習志野市)
  • 年月日: 2014-07-11 – 2014-07-12
• [学会発表] セルロースの重合度測定によるエンドグルカナーゼ活性評価法の開発とそのハイスループット解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀川祥生, 阿部賢太郎, 今井友也, 榊原圭太, 辻井敬亘, 小林良則, 杉山淳司
  • 学会等名: 第64回日本木材学会大会
  • 発表場所: 松山、愛媛
• [学会発表] 重合度測定によるセルラーゼ活性評価法の開発とそのハイスループット化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀川祥生, 阿部賢太郎, 今井友也, 榊原圭太, 辻井敬亘, 小林良則, 杉山淳司
  • 学会等名: 第20回日本セルロース学会年次大会
  • 発表場所: 宇治、京都
• [学会発表] Practical evaluation for cellulase activity by estimating degree of polymerization (DP) of cellulose and its high-throughput analysis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Horikawa, Tomoya Imai, Junji Sugiyama, Keita Sakakibara, Yoshinobu Tsujii, Yoshinori Kobayashi
  • 学会等名: th Pacific Regional Wood Anatomy Conference and Annual Meeting of International Academy of Wood Science
  • 発表場所: Nanjing, China
• [学会発表] Assessment of endoglucanase activity by analyzing degree of polymerization (DP) of cellulose and its high-throughput analysis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Horikawa, Tomoya Imai, Junji Sugiyama, Keita Sakakibara, Yoshinobu Tsujii, Yoshinori Kobayashi
  • 学会等名: International Symposium on Wood Quality and Utilization
  • 発表場所: Jeju, Korea