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2014 年度 実績報告書

多機能型担子菌による統合木質バイオリファイナリープロセスの構築

研究課題

研究課題/領域番号 24248030
研究機関九州大学

研究代表者

近藤 隆一郎  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 特任教授 (80091370)

研究分担者 平井 浩文  静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70322138)
亀井 一郎  宮崎大学, 農学部, 准教授 (90526526)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード針葉樹材 / 広葉樹材 / IFFP / バイオエタノール / キチリメンタケ / 担子菌 / 糖化酵素 / 脱リグニン
研究実績の概要

1.針葉樹対応型IFFP の確立
アルコール発酵能の改善に向けて、アルコール発酵能の高いPhlebia sp. MG-60株のアルコール発酵メカニズムについて、次世代シーケンサーMiSeqを用いて解析を行った。その結果、Phlebia sp. MG-60株は他の白色腐朽菌と比較して、糖の取り込み、解糖系、ピルビン酸代謝系、アルコール発酵系と一連の遺伝子が活性化されていることが判明した。
2.広葉樹対応型IFFP の確立
エンドグルカーゼ及びβ-グルコシダーゼ遺伝子をタンデムに連結した強制発現プラスミドを構築し、これを白色腐朽菌Phanerochaete sordida YK-624株に導入した。その結果、両酵素活性とも高いEB-10株の作出に成功した。これをブナ木粉に接種し28日間培養した結果、野生株と比較してリグニン分解能に違いは見られなかったものの、リグニン分解選択性の大幅な減少が認められた。つまり、糖加水分解酵素を強制発現させることで、ホロセルロース分解能が改善されることが判明した。
3. IFFPプロセス各要素技術の強化
糖化発酵時特異的発現ベクター構築のためにピルビン酸デカルボキシラーゼ遺伝子とそのプロモーターおよびターミネーター領域をクローニングし、糖化発酵時に高発現していることを確認後、ベクターを構築した。Phlebia sp. MG-60の脱リグニン能を強化するために形質転換系の確立とMG-mnp2恒常発現株の作出とそのリグニン分解能について検討したが、恒常発現株は得られたもののリグニン分解能の向上は観察されなかった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Improvement of ligninolytic properties by recombinant expression of glyoxal oxidase gene in hyper lignin-degrading fungus Phanerochaete sordida YK-6242014

    • 著者名/発表者名
      Yuto Yamada, Jianqiao Wang, Hirokazu Kawagishi, Hirofumi Hirai
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem

      巻: 78 ページ: 2128-2133

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.946398

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sadatoshi Meguro. Expression of a manganese peroxidase isozyme 2 transgene in the ethanologenic white rot fungus Phlebia sp. strain MG-602014

    • 著者名/発表者名
      Yumi Yamasaki, Megumi Yamaguchi, Kenji Yamagishi, Hirofumi Hirai, Ryuichiro Kondo, Ichiro Kamei
    • 雑誌名

      SpringerPlus

      巻: 3 ページ: 699

    • DOI

      10.1186/2193-1801-3-699

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of novel glycosyl hydrolases with cellulolytic activity against crystalline cellulose from metagenomic libraries constructed from bacterial enrichment cultures2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Mori, Ichiro Kamei, Hirofumi Hirai, Ryuichiro Kondo
    • 雑誌名

      SpringerPlus

      巻: 3 ページ: 365

    • DOI

      10.1186/2193-1801-3-365

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of chemical factors on integrated fungal fermentation of sugarcane bagasse for ethanol production by a white-rot fungus, Phlebia sp. MG-602014

    • 著者名/発表者名
      Le Duy Khuong, Ryuichiro Kondo, Rizalinda De Leon, To Kim Anh, Sadatoshi Meguro, Kuniyoshi Shimizu, Ichiro Kamei
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 167 ページ: 33-40

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2014.05.064

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bioethanol production from alkaline-pretreated sugarcane bagasse by consolidated bioprocessing using Phlebia sp. MG-602014

    • 著者名/発表者名
      Le Duy Khuong, Ryuichiro Kondo, Rizalinda De Leon, To Kim Anh, Kuniyoshi Shimizu, Ichiro Kamei
    • 雑誌名

      International Biodeterioration and Biodegradation

      巻: 88 ページ: 62-68

    • DOI

      10.1016/j.ibiod.2013.12.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of spent mushroom waste from Lentinula edodes cultivation for consolidated bioprocessing fermentation by Phlebia sp. MG-602014

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Kamei, Takeshi Nitta, Yuma Nagano, Megumi Yamaguchi, Yumi Yamasaki, Sadatoshi Meguro
    • 雑誌名

      International Biodeterioration & Biodegradation

      巻: 94 ページ: 57-62

    • DOI

      10.1016/j.ibiod.2014.07.001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] エタノール発酵性白色腐朽菌Phlebia sp. MG-60株のエタノール発酵メカニズムの解析2015

    • 著者名/発表者名
      瀧上翔子、王剣橋、亀井一郎、鈴木智大、河岸洋和、平井浩文
    • 学会等名
      第65回日本木材学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-03-18
  • [学会発表] 白色腐朽菌Phlebia sp.MG-60株のMGmnp2形質転換株による脱リグニン能、およびエタノール発酵能の検討2015

    • 著者名/発表者名
      栗原周佐,戸髙和也,亀井一郎,目黒貞利
    • 学会等名
      第65回日本木材学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2015-03-17
  • [学会発表] Improvement of integrated fungal fermentation by the development of expression methods of transgenes in the ethanologenic white rot fungus Phlebia sp. strain MG-602014

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Kamei, Yumi Yamasaki, Sadatoshi Meguro
    • 学会等名
      LignoBiotech III symposium
    • 発表場所
      コンセプシオン(チリ)
    • 年月日
      2014-10-27
  • [学会発表] リグニン分解能を付与した褐色腐朽菌 Gloeophyllum trabeumの分子育種2014

    • 著者名/発表者名
      有本美沙、山岸賢治、亀井一郎、近藤隆一郎、河岸洋和、平井浩文
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 年月日
      2014-10-23
  • [学会発表] 白色腐朽菌 Phlebia sp. MG-60 P2 株の MGmnp2 形質転換株の作製2014

    • 著者名/発表者名
      栗原周佐,亀井一郎,目黒貞利
    • 学会等名
      第21回日本木材学会九州支部大会
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 年月日
      2014-09-12
  • [学会発表] Phlebiasp. MG-60 株由来プロトプラスト再生株の形質安定化に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      戸高和也,栗原周佐,亀井一郎,目黒貞利
    • 学会等名
      第21回日本木材学会九州支部大会
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 年月日
      2014-09-12
  • [学会発表] 高活性リグニン分解菌Phanerochaete sordida YK-624株のリグニン分解過程におけるトランスクリプトーム解析2014

    • 著者名/発表者名
      王剣橋、鈴木智大、河岸洋和、平井浩文
    • 学会等名
      第59回リグニン討論会
    • 発表場所
      福井工業大学
    • 年月日
      2014-06-14

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公開日: 2016-06-03  

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