2018 年度研究成果報告書

新規ペントース代謝酵素の解析及び基質特異性の改良とペントース発酵組換え酵母の作製

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07673
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	応用微生物学
研究機関	富山県立大学
研究代表者	米田英伸富山県立大学, 工学部, 教授 (50285160)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	ペントース代謝 / バイオエタノール
研究成果の概要	セルロース系バイオマスからバイオエタノールを生産する方法の開発を目的として、酵母または糸状菌より新規なペントース代謝酵素を探索し、その機能解析を行った。タイのアルコール発酵に用いられているスターターから単離した酵母よりL-アラビトール脱水素酵素活性を併せ持つキシリトール脱水素酵素を見出した。また、接合菌よりL-キシルロース還元酵素を見出した。これらの酵素を単一に精製し、その酵素化学的諸性質を明らかにするとともに、遺伝子クローニングを行い、発現系を構築した。それぞれの酵素遺伝子にランダム変異を導入し、変異酵素ライブラリーの中から熱安定性変異酵素を取得した。
自由記述の分野	応用微生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	セルロース系バイオマスに含まれるペントースのうち、D-キシロースからのエタノール生産に関しては、数多く検討されている。これに比べると研究例が非常に少ないL-アラビノースからのエタノール生産微生物とその代謝関連酵素に着目し、その構造と機能の一端を明らかにすることができたことに本研究成果の学術的な意義がある。また、本研究の成果として得られたL-アラビノース代謝酵素を用いてL-アラビノースを有効活用することで、より効率的なエタノール生産システムの開発が期待できる。