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2007 年度 研究成果報告書概要

担子菌がセルロース分解過程で生産する多様な菌体外酵素の網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17380102
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産科学・木質工学
研究機関東京大学

研究代表者

鮫島 正浩  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)

研究分担者 五十嵐 圭日子  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (80345181)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
キーワード遺伝子 / 糖質加水分解酵素 / バイオマス / プロテオーム / セルロース / 担子菌 / Phanerochaete chrysosporium / 木材腐朽菌
研究概要

本研究の成果により、担子菌Phanerochaete chrysosporiumがセルロース分解培養系において分泌する菌体外酵素について、二次元電気泳動法による分離、さらに分離されたそれぞれの酵素についてのLS-MS/MS解析、また、これらより得られたアミノ酸配列情報について同菌のゲノム塩基配列データベースへの検索により、網羅的に同定することが可能であることが示された。また、それぞれの研究目的に応じて必要な酵素について対応する遺伝子をcDNAとして取得し、さらにそれを発現ベクターに挿入して酵母菌Pichia pastorisに形質転換することにより、組換え酵素として生産することが可能であることも示された。これらの成果に基づき、本研究では種々のセルラーゼおよび関連酵素を組換え酵素として生産することに成功した。また、その中で、新規な酵素としてGHファミリー45ならびに74に属するエンドグルカナーゼならびにキシログルカナーゼについて、それぞれの酵素機能を詳細に解析した。さらに、セルロース分解培養系の中で生産されている菌体細胞壁β-1,3/1,6-グルカン分解に関与すると考えられるGHファミリー16に属する酵素Lam16Aについても、その機能を明らかにするとともにスウェーデン農科大学との共同研究とてその三次元構造を明らかにした。さらに、同酵素の部位特異的変異により作成した変異酵素を用いて新規シクログルカンの合成にも成功した。以上、本研究の成果により、担子菌P.chrysosporiumから種々の酵素を組換え酵素として生産して、バイオマス変換利用に資する一連の技術を確立した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Cyclic β-Glucan Using Laminarinase 16A Glycosynthase Mutant from the Basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2010

    • 著者名/発表者名
      J.Vasur, R.Kawai, K.H.M.Jonssou, G.Widmalm, A.Engstrm, M.Frank, E.Andersson, H.Hansson, Z.Farsberg, K.Igarashi, M.Samejima, M.Sandgren, J.Stahlberg
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 132

      ページ: 1724-1730

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Cyclic β-Glucan Using Laminarinase 16A Glycosynthase Mutant from the Basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2010

    • 著者名/発表者名
      J.Vasur, R.Kawai, K.H.M.Jonsson, G.Widmalm, A.Engstrm, M.Frank, E.Andersson, H.Hansson, Z.Forsberg, K.Igarashi, M.Samejima, M.Sandgren, J.Stahlberg
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 132

      ページ: 1724-1730

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] X-ray crystal structures of Phanerochaete chrysosporium Laminarinase 16A in complex with products from lichenin and laminarin hydrolysis2009

    • 著者名/発表者名
      J.Uasur, R.Kawai, E.Andersson, K.lgarashi, M.Sandgren, M.Samejima, J.Stahlberg:
    • 雑誌名

      FEBS J 276

      ページ: 3858-3869

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray crystal structures of Phanerochaete chrysosporium Laminarinase 16A in complex with products from lichenin and laminarin hydrolysis2009

    • 著者名/発表者名
      J.Vasur, R.Kawai, E.Andersson, K.Igarashi, M.Sandgren, M.Samejima, J.Stahlberg
    • 雑誌名

      FEBS J. 276

      ページ: 3858-3869

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Characterization of an endoglucanase belonging to a new subfamily of glycoside hydrolase family 45 of the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2008

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, T.Ishida, .C Hori, M.Samejima
    • 雑誌名

      Appl. Environ. Microbiol 74

      ページ: 5628-5634

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of an endoglucanase belonging to a new subfamily of glycoside hydrolase family 45 of the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2008

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, T.Ishida, C.Hori, M.Samejima
    • 雑誌名

      Appl.Environ.Microbiol. 74

      ページ: 5628-5634

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Substrate recognition by glycoside hydrolase family 74 xyloglucanase from the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ishida K.Yaoi, A.Hiyoshi, K.Igarashi, M.Samejima
    • 雑誌名

      FEBS J. 274

      ページ: 5727-5736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substrate recognition by glycoside hydrolase family 74 xyloglucanase from the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ishida, K.Yaoi, A.Hiyoshi, K.Igarashi, M.Samejima
    • 雑誌名

      FEBS J. 274

      ページ: 5727-5736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Hydrolysis of beta- 1,3/1,6-glucan by glycoside hydrolase family 16 endo-1,3(4)-beta-glucanase from the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2006

    • 著者名/発表者名
      R.Kawai, K.Igarashi, M.Yoshida, M.Kitaoka, M.Samejima
    • 雑誌名

      Appl. Microbiol. Biotechnol. 71

      ページ: 898-906

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray crystallographic native sulfur SAD structure determination of laminarinase Lam 16A from Phanerochaete chrysosporiu2006

    • 著者名/発表者名
      J.Vasur, R.Kawai, A.M.Larsson, K.Igarashi, M.Sandgren, M.Samejima, J.Stahlberg
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section D 62

      ページ: 1422-1429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrolysis of beta-1,3/1,6-glucan by glycoside hydrolase family 16 endo-1,3(4)-beta-glucanase from the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2006

    • 著者名/発表者名
      R.Kawai, K.Igarashi, M.Yoshida, M.Kitaoka, M.Samejima
    • 雑誌名

      Appl.Microbiol.Biotechnol. 71

      ページ: 898-906

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] X-ray crystallographic native sulfur SAD structure determination of laminarinase Lam 16A from Phanerochaete chrysosporium2006

    • 著者名/発表者名
      J.Vasur, R.Kawai, A.M.Larsson, K.Igarashi, M.Sandgren, M.Samejima, J.Stahlberg
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section D 62

      ページ: 1422-1429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Cloning and Characterization of Encoding Glycoside Hydrolase Family 5 Enzymes from Basidiomycete Phanerochaete chrysosporium2008

    • 著者名/発表者名
      M.Okamoto, T.Ishida, M.Hiraishi, H.Suzuki, T.Tsukada, K.Igarashi, M.Samejima
    • 学会等名
      Symposium on Wood Science and Technology 2008(IAWPS2008)
    • 発表場所
      Harbin, China
    • 年月日
      20080927-20080929
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [産業財産権] バイオマス原料の処理方法,並びに糖の製造方法,エタノールの製造方法,及び乳酸の製造方法2009

    • 発明者名
      五十嵐圭日子、鮫島正浩
    • 権利者名
      五十嵐圭日子、鮫島正浩
    • 産業財産権番号
      特願2009-146466
    • 出願年月日
      2009-06-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [産業財産権] エンドグルカナーゼ活性を有する新規タンパク質、そのDNA、及びそれらの利用2008

    • 発明者名
      五十嵐圭日子、鮫島正浩
    • 権利者名
      五十嵐圭日子、鮫島正浩
    • 産業財産権番号
      特願2008-185219
    • 出願年月日
      2008-07-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2011-06-18  

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