2023 年度研究成果報告書

日本産漆由来の新規黄色ラッカーゼの機能と構造の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	21K00995
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分03060:文化財科学関連
研究機関	国立研究開発法人森林研究・整備機構
研究代表者	高野麻理子国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員等 (10353749)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	ラッカーゼ / ウルシ
研究成果の概要	ウルシ樹液の非青色成分からSP-Sepharoseカラムクロマトグラフィと等電点電気泳動により黄色ラッカーゼを精製した。シリンガルダジン、2,6-ジメトキシフェノール、グアヤコール、3-メチルカテコール、4-メチルカテコールを基質とした結果、ラッカーゼ活性の最適pHは青色ラッカーゼpH8.0、黄色ラッカーゼpH6.0-7.5であった。黄色ラッカーゼはSDS-PAGEで約110 kDaに単一バンドとして検出され、ICP-MS分析よりタンパク質一分子当たり銅を1原子含むことが判明した。これらよりウルシの非青色ラッカーゼは、青色ラッカーゼとは異なる性質を持つ黄色ラッカーゼであることが明らかになった。
自由記述の分野	リグニン生分解
研究成果の学術的意義や社会的意義	漆は、ウルシ樹木の樹液であり、重要文化財や伝統工芸品等に使用されてきた日本最古の塗料である。漆は主成分であるウルシオールがラッカーゼによって酸化重合することで、硬化乾燥して塗膜を作り塗料として機能する。ウルシの青色ラッカーゼは最初に発見されたマルチ銅オキシダーゼであり、モデル酵素として詳細に研究されてきた。一方、漆樹液中の非青色成分は、青色ラッカーゼの精製過程で除去されるため分析されなかった。本研究では漆樹液の非青色成分中に新たに検出したラッカーゼ活性を分析し、黄色ラッカーゼであることを明らかにした。また、漆塗膜生成因子としての黄色ラッカーゼの重要性を示した。