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2018 年度 実績報告書

Ecological function of wood insect associated microbes(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0269
研究機関北海道大学

研究代表者

高須賀 太一  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70748409)

研究期間 (年度) 2016 – 2018
キーワードglycoside hydrolase / polysaccharide lyase / plant deconstruction / kelp deconstruction
研究実績の概要

Efficient plant biomass decomposition requires novel biomass-degrading enzymes, which might possess multi-substrate functions and high specific activities. To develop new enzyme cocktails for efficient plant biomass and kelp biomass decomposition, I have focused on multifunctional endoglucanases, Glycoside hydrolase 5 family (GH5), and Glycoside hydrolase 55 family (GH55), respectively.

GH5 hydrolyzes various types of polysaccharides. Our studies and others suggested that some of the subfamilies of this enzyme class are capable of hydrolyzing different polysaccharides such as cellulose, xylan, mannnan by one catalytic domain. These "multifunctional" enzymes were distributed in the GH5 subfamily 4 (GH5_4). To determine their biochemical functions, we extracted all of the available GH5_4 sequences), synthesize genes and enzymes for following assays (Glasgow et al., 2019). Furthermore, we were able to determine around ten crystal structures of those enzymes, and results are under preparation for publication.

GH55 can hydrolyze laminarin found in brown kelp. Brown kelp is consists of laminarin, alginate, mannitol, and fucoidan, and I found previously the bacterial GH55 (SactELam55A) that can decompose laminarin into glucose, gentiobiose, and laminaribiose. I decided to utilize the SactELam55A with different polysaccharide lyases, PL18s, that can hydrolyze alginate polymers. From this research, we were able to determine the synergy of two enzymes, and a combination of SactELam55A and CaPL18 resulted in the highest reactivity to the kelp (in preparation for publication).

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 米国エネルギー省Joint Genome Institute(米国)2017

    • 年月日
      2017-08-01 – 2017-08-28
    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      米国エネルギー省Joint Genome Institute
    • 主な海外共同研究者名
      Yasuo Yoshikuni
    • 職名
      Group leader
  • [国際共同研究] ウィスコンシン大学(米国)2016

    • 年月日
      2016-12-22 – 2017-03-10 | 2018-07-052018-08-06
    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ウィスコンシン大学
    • 主な海外共同研究者名
      Brian G. Fox
    • 部局
      Biochemistry
    • 職名
      Chair
  • [雑誌論文] Extent and Origins of Functional Diversity in a Subfamily of Glycoside Hydrolases2019

    • 著者名/発表者名
      Glasgow Evan M.、Vander Meulen Kirk A.、Takasuka Taichi E.、Bianchetti Christopher M.、Bergeman Lai F.、Deutsch Samuel、Fox Brian G.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: 431 ページ: 1217~1233

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2019.01.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antarctic heterotrophic bacterium Hymenobacter nivis P3T displays light-enhanced growth and expresses putative photoactive proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Terashima Mia、Ohashi Keisuke、Takasuka Taichi E.、Kojima Hisaya、Fukui Manabu
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 11 ページ: 227~235

    • DOI

      10.1111/1758-2229.12702

    • 査読あり
  • [学会発表] セルロース分解性放線菌における分泌酵素遺伝子の転写制御機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      高須賀太一
    • 学会等名
      第32回セルラーゼ研究会
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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