2008 Fiscal Year Annual Research Report
メタゲノム及び進化工学的手法によるリグノセルロース系廃棄物の微生物分解
Project/Area Number |
08F08619
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
宮崎 健太郎 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 生物機能工学研究部門, 研究グループ長
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
MOHAPATRA Bidyut Ranjan 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 外国人特別研究員
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Keywords | β-グルコシターゼ / 進化分子工学 / 機能改変 / 耐熱化 / バイオマス |
Research Abstract |
リグノセルロース系のバイオマスの酵素分解の効率化を目指し、初年度は、とくに高機能β-グルコシダーゼの創出を目的に研究を行った。活性の高いβ-グルコシダーゼを好冷性細菌由来のものに求め、遺伝子の合成と大腸菌を用いた高発現系の構築を行った。アミノ酸配列をもとに遺伝子合成を行う際に、天然の配列と大腸菌のコドン使用頻度を加味した設計を行い、両者間で発現量の比較を行ったが、大きな違いがないか、やや天然配列の方が高い活性を示した。次に、発現プラスミドを保持した組換え大腸菌をβ-グルコシダーゼの基質であるX-glc存在下でコロニー形成させ、様々な温度で活性発現程度を確認した。その結果、25℃程度では活性を示したが、30℃、37℃と温度が高くなるにつれて活性の低下が見られた。このことにより、好冷性細菌由来である酵素の特徴-低い安定性-が確認された。本研究では、この好冷性細菌由来の高活性型β-グルコシダーゼの安定性を高めることであるが、現在、β-グルコシダーゼ遺伝子へのランダム点突然変異の導入(エラープローンPCR法)を行い、20,000クローン程度からなる変異ライブラリーの作成を完了した。今後、本ライブラリーの中から高温側に適応した変異酵素を取得と耐熱化酵素の解析を行う予定である。
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