2016 Fiscal Year Annual Research Report
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15J10657
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
立岡 美夏子 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | セルラーゼ / 分子進化工学 / スクリーニング / バイオマス糖化 / X線結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木質や草本などのセルロース系バイオマスは持続可能な資源であり量も豊富であることから、液体燃料や化成品の原料など石油の代替資源としての利用が期待されている。バイオマス酵素糖化プロセスにおいては結晶性セルロース分解が律速となることが知られている為、自然界の主な分解者であるカビやキノコ由来のセ ルラーゼによる分解メカニズムを理解することは重要な課題である。そこで本研究では、糸状菌由来の異なる2種類のセルラーゼ(Cel6とCel7)がセルロース表面上で協調的に働くメカニズムを解明するため、詳細な反応機構が分かっていないCel6に着目し、ランダム変異導入法を用いた機能改変を試みた。本年度は、変異導入後のスクリーニング技術として、蛍光基質による活性測定を検討した。複数の菌由来のCel6について、安定性やpH依存性などの基礎的データを取得して比較を行った。また、スクリーニングの際に変異体間のタンパク質量のばらつきが課題となっていたが、ゲル泳動法などの定量化をすることによって比活性の比較が可能であるか検討した。また、Phanerochaete chrysosporium由来のPcCel6Aについて、阻害剤との複合体構造を決定した。さらに、高分解能X線結晶構造解析および中性子結晶構造解析のデータを取得した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、これまでの研究成果をまとめ、新規開発したランダム変異導入法に関する英語論文一報と結晶の高品質化に関する解説論文一報を発表した。さらに、今後の研究発展に必要なスクリーニング技術や、複合体結晶構造解析などの新たな技術習得のため、２箇所のラボに留学を行い、類似酵素との比較検討可能なデータも取得することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
スクリーニングの際のタンパク量のばらつきが課題となっており、特徴的な変異体を見落としている可能性があるため、見かけの活性と比活性についてそれぞれ検討し、比活性の点で優位な変異体があるかどうか検討する。また、PcCel6の加水分解メカニズムには水分子が関与しているため、中性子構造解析等を行い、水分子の配向が本酵素の加水分解においてどのような役割を果たしているか明らかにする必要がある。さらに、得られた変異体について、Cel7との相乗効果について詳細な検討を行う。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] 水素原子の可視化を目指したセルラーゼの大型結晶作製2017
Author(s)
立岡美夏子, 中村彰彦, 石田卓也, 高橋幸子, 厳斌, 田仲広明, 古林直樹, 伊中浩治, 五十嵐圭日子, 鮫島正浩
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Journal Title
International Journal of Microgravity Science and Application
Volume: 34
Pages: 3401081
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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