Ceriporiopsis subvermisporaのバイオパルピンク機構解析

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09660185
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 渡辺 隆司 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (80201200)
• 研究分担者: 桑原 正章 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (40035978)
• キーワード: リグニン / 白色腐朽菌 / バイオパルピング / リビッドペルオキシデーション

研究概要

これまで選択的白色腐朽菌Ceriporiopsis subvermispora は最も優れたバイオパルピング菌として位置づけられてきたにもかかわらず、そのリグニンの分解機構は未解明であり、木材細胞壁内でのリグニン分解に関与する低分子物質を単離・同定してそのリグニン分解機構を実証した例はない。本研究では、Ceriporiopsisが木材腐朽の際、菌体外に多種類の遊離の脂肪酸を分泌し、その中の主要な物質として9,12-オクタデカジエン酸を生産していることをGC-MSと2D-NMRにより示した。この不飽和脂肪酸は、植菌していないコントロールでは検出されず、植菌した試験区においてのみ検出された。検出された9,12-オクタデカジエン酸の量と培養期間に比例関係はなく、抽出された脂肪酸は過酸化を受けた後に残存している菌体外の脂質に由来することが強く示唆された。また、GC-MSにより不飽和脂肪酸が過酸化を受けた際に生じるα一カルボニル構造をもつ分解産物も検出した。さらに、Ceriporiopsisは木材腐朽に伴いリピッドハイドロパーオキサイドを蓄積することをDPPPアッセイにより示した。また、リビッドハイドロパーオキサイドの増加とMnPの酵素活性に相関は認められず、過酸化に低分子金属錯体や活性酸素種などのMnP以外の過酸化開始剤の関与が必要なことを示した。Ceriporiopsisが生産した不飽和脂肪酸は銅エチレンジアミン錯体、鉄アスコルビン酸、リポキシゲナーゼによる過酸化を受けてリピッドハイドロパーオキサイドを極めて速やかに生成した。リポキシゲナーゼによる過酸化を受けて発生したラジカル種はESRにより分析し、ぺンチルラジカルの発生を確認した。また、リピッドハイドロパーオキサイドモデルと銅錯体反応で生成するラジカル種も検討した。

研究成果

• [文献書誌] T.Watanabe,K.Koller K.Messner: "Copper-dependent depolymerization of lignin in the presence of fungal metabolite,pyridine" J.Biotechnol.62. 221-230 (1998)
• [文献書誌] S.Yoshida,A.Chatani,M.Tanahashi,Y.Honda,T.Watanabe.M.Kuwahara: "Preparation of Synthetic Lignin by Manganese Peroxidase of Bjerkandera adusta in Organic Solvents" Holzforschung. 52. 282-286 (1998)
• [文献書誌] T.Ine,Y.Honda,T.Matsuyama T.Watanabe,M.Kuwahara: "Cloning and Characterization of the gene encoding the iron-sulfur Protein of succinete dehydrogenase from Plearotus ostrcatus" Biochimica et Biophysica Acta. 1396. 27-31 (1998)
• [文献書誌] S.Yoshida,A.Chatani,Y.Honda,T.Watanabe,H.Kuwahara: "Reaction of manganese peroxidase of Bjerkandera adusta with synthetic lignin in acetone solution" J.Wood Sci. 44. 486-490 (1998)