| 研究領域 | 生物多様性を規範とする革新的材料技術 |
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| 研究課題/領域番号 |
25120512
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 独立行政法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
出口 茂 独立行政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, 研究開発センター長 (40344296)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2014年度)
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| 配分額 *注記 |
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | セルラーゼ / セルロース / ナノファイバー / バイオセンシング / 深海 |
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| 研究実績の概要 |
SPOT（Surface Pitting Observation Technology）と呼ばれる、従来法とは異なる原理に基づいたセルラーゼ活性のセンシング手法を開発した。本手法はセルロースナノファイバーからなるヒドロゲルを基質に用い、ゲル表面に数十pLのセルラーゼ溶液を滴下した際に加水分解によって形成されるピットの体積を指標としてセルロースの酵素加水分解をセンシングする。
平成25年度の研究で、SPOTによるセルラーゼ活性検出機構を解明するためには、測定の時間分解能を向上させる必要があることが明確になった。そこで平成26年度は高速スキャンを特徴とする3D顕微鏡を用いた新たな実験システムを構築した。新システムでは、試料ステージ上に設置したナノファイバー基板の温度制御を可能にしたことに加えて、基板からの水の蒸発とそれに伴う基板表面の変形を抑制するための加湿チャンバーを構築した。ゼラチン／プロテアーゼを新たなモデル系に用いた実験では、４つのピットの体積を約20秒程度で測定可能であり（従来システムでは１つのピットの体積測定に約５分）、測定の時間分解能を大幅に向上させることに成功した。加えて酵素の基板中における拡散、基板との反応、さらには基板の幾何学形状を合わせて考慮した数理モデルを構築し、その数値シミュレーションによってピット形成メカニズムを再現することにも成功した。
また平成25年度までに、SPOTを用いて深海環境から単離したセルラーゼ生産菌GE09株からセルラーゼ遺伝子をクローニングした。平成26年度は組換え酵素のキャラクタリゼーションを行い、低温での活性（10℃から活性が認められ35℃で活性消失）や添加塩濃度に依存した比活性の上昇など、深海環境に適応した酵素であることを示唆する知見を得た。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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