セルロースの前処理機能を融合した新たな機能性セルラーゼの創製

• 研究課題/領域番号: 25820396
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 北海道大学 (2014); 東北大学 (2013)
• 研究代表者: 中島 一紀 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50540358)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: バイオマス分解 / 前処理 / 融合タンパク質

研究成果の概要

エンドグルカナーゼCelDと，セルロース結晶破壊機能を有するエクスパンシンExpを融合した融合酵素Exp-CelD，Exp-GS3-CelD，Exp-GS6-CelDを作製した。ExpをCelDに融合することにより，セルロースへの吸着性が大幅に増加した。非結晶セルロースの分解実験では，CelDに比べ，Exp-CelDの分解率は低下したが，Exp-GS3-CelDとExp-GS6-CelDの分解率は増大し，分解活性にはリンカーが重要であることが示された。さらに，結晶化度の異なるセルロースを用いて分解性を調査した結果，高結晶化度のセルロースに対してはExp-GS3-CelDが有効であった。

研究成果

• [雑誌論文] A fusion enzyme consisting of bacterial expansin and endoglucanase for the degradation of highly crystalline cellulose (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Nakashima, K.Endo, N.Shibasaki-Kitakawa, T.Yonemoto
  • 雑誌名: RSC ADVANCES 巻: 4 号: 83 ページ: 43815-43820
  • DOI: 10.1039/c4ra05891g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of human secreted alkaline phosphatase in suspension and immobilization cultures of tobacco NT1 cell (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Nakashima, N.Shibasaki-Kitakawa, T.Miyamoto, M.Kubo, T.Yonemoto
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 巻: 77 ページ: 177-182
  • DOI: 10.1016/j.bej.2013.06.004
  • NAID: 210000003269
  • 査読あり
• [学会発表] Construction and Degradation Properties of Fusion Enzymes Composed of Bacterial Expansin and Endoglucanase (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakashima, K. Endo, N. Shibasaki-Kitakawa, T. Yonemoto
  • 学会等名: 2014 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2014-11-19
• [学会発表] バクテリア由来エクスパンシンとエンドグルカナーゼからなる融合酵素の作製とセルロース分解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中島 一紀・遠藤 孝治・北川 尚美・米本 年邦
  • 学会等名: 第66回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-10
• [学会発表] セルロース吸着性タンパク質を融合したセルラーゼの吸着および反応特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 孝治・ 中島 一紀・北川 尚美・米本 年邦
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] セルロース系バイオマスの酵素分解における超音波前処理の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 海老 友稀・中島 一紀・北川 尚美・米本 年邦
  • 学会等名: 化学工学会 第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山