| 研究課題/領域番号 |
25850077
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| 研究機関 | 一関工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
中川 裕子 一関工業高等専門学校, 准教授 (70435577)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | LPMO / キチン / 結合能 / 組換え酵素 / 変異体 / 多糖バイオマス |
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| 研究実績の概要 |
当研究室で精製方法を確立したSgCBPII-V（それぞれ論文中でSgLPMO10A-Fに改名）に関しては、大量精製を行い、キチン分解酵素との相乗効果試験、及び至適pHや至適温度、濃度等の解析を行ってきた。新潟大と共同研究により解析を行っているSgCBPIは、精製済みのタンパクを頂けなくなったため、こちらで発現及び精製を行うことになった。こちらの装置では新潟大と同様の方法ではうまく精製できなかったため、精製法から検討中である。
SgCBPII-Vの詳細な結合試験の結果、基質への結合の強さと分解能力には相関がみられなかった。
SgCBPIV及びVに関しては変異体を数種作成し、分解試験及び結合試験を行って、活性に重要な残基を明らかにした。また、変異体でも基質への結合の強さと分解能力には相関がないことをはっきりさせることができた。また、最も解析の進んでいるSgCBPIVで、αキチンの分解効率が野生型酵素よりも高い変異体を作成することに成功した。天然の大部分のキチンを占めるαキチンは、工業的に最も利用されているが、強固な構造のため、酵素分解効率が非常に低い。αキチンの分解効率をパワフルに促進できる変異型酵素の作成は非常に画期的であり、分解効率向上の機構を解明することで、今後の実用化や応用につながる。SgCBPVに関しては、全長、及びドメイン1つに関しては、キチン・セルロースの両方を基質とした解析が進んでいる。
各CBPは基質によって反応性が異なることが判ったが、反応機構は似通っている。なぜこの菌株が5つもCBPを持つのかを明らかにすることで、より効率よい酵素分解法を提案できると考えている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2014年の11月より2015年の10月まで産休・育休を取ったため、その期間メイルのみで学生の指導を行っていた。
精製タンパクの形で頂いていたSgCBPIを精製からしなくてはならなくなった。
SgCBPVに関しては、2つあるドメインのうち1つに関して組換えタンパクが得られていない。全長、及びドメイン1つに関しては、キチン・セルロースの両方を基質とした解析が進んでいる。
SgCBPIVに関しては順調にデータ蓄積できており、2報目の執筆に向けてさらなるデータの取得を行っている。
また、UHPLCを用いたLPMO活性測定法を一部改変し、当研究室でも直接活性の測定が可能になった。
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| 今後の研究の推進方策 |
1) SgCBPI-Vの直接活性測定及び相乗効果試験を終える。
2) SgCBPVの残りのドメインの組換えタンパクを作成し、解析を行う。
3) 変異体の反応機構を明らかにする。
4) 精製プロテアーゼを使った分解試験を進める。
5) SgCBP, キチナーゼ、プロテアーゼを組み合わせ、各基質に最適な酵素液を提案する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成26年度11月から平成27年度10月まで産休及び育休を取得し、その間の研究が滞った。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本年度は学生の数も増えたことから、精力的に研究を推進する。また、前年度はできなかった学会発表を積極的に行うとともに、共同研究を目的とした研究打ち合わせ及び実験手法を学びに行く計画を立てている。
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