2018 Fiscal Year Research-status Report
陸域有機物の海洋流入増大に備えたリグニン動態追跡用分子マーカーの樹立
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15KT0123
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
大田 ゆかり 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, グループリーダー代理 (40399572)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秦田 勇二 埼玉工業大学, 工学部, 教授 (20399562)
渡邊 隆司 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80201200)
西村 裕志 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (50553989)
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| Project Period (FY) |
2015-07-10 – 2020-03-31
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| Keywords | リグニン / 海洋微生物 / 芳香族微生物代謝 / ヘミセルロース / フェノール酸エステラーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度には、リグニンの部分構造に作用するCα位酸化酵素、ヘミセルロース画分の分解に重要な役割を果たすフェノール酸エステラーゼの酵素化学的解析を進めた。また、大腸菌で組換え生産した酵素ならびにその酵素の由来となった菌株を天然バイオマスに作用させたときに生じる変化を液体クロマトグラフィー質量分析（LCMS）にて網羅的に解析した。
H30年度にも引き続き同試験を行い、検出されたMSイオンを多変量解析を用いて精査した。フェノール酸エステラーゼとその由来となった菌株をイナワラ抽出物に作用させた場合には、共通のMSイオンが検出され、本菌株の代謝を特徴付ける酵素の一つがフェノール酸エステラーゼであることが示唆された。いずれの場合もフェノール酸2量体の生成は認められなかった。フェノール酸2量体はヘミセルロース鎖同士を連結する部分に存在することから、本酵素ならびに本菌株はヘミセルロースの遊離末端に結合したフェノール酸エステル結合の分解に寄与していることが示唆された。本菌株において、フェノール酸エステラーゼ活性の局在を調べたところ、本酵素は細胞外に分泌されておらず、細胞膜あるいは細胞質に存在すると判断されたことから、本菌株や酵素は何等かの別の作用で部分分解されたバイオマスに作用している可能性が高いと言える。本酵素ならびに本菌株によって生成される分子の構造を推定するためには、更に精密な質量分析が必要となったため、H31年度は、注目すべき分子をターゲットとした質量分析と詳細なフラグメント解析を進めることとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
海域より微生物を単離し、その代謝物の網羅的分析ならびに代謝を特徴付ける酵素の特定を行ってきたが、代謝物分子の構造推定のためには、更に精密な質量分析の追加が必要であることが判明した。環境中のリグニン由来物質の分析は、前述の試験で得られる情報が必要であることから、H30年度からH31年度に補助事業を延期して実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
被検菌株ならびにその菌株が持つ酵素によって生成される分子の構造を推定するため、注目すべき特定の分子に焦点を絞った質量分析と、それらの詳細なフラグメント解析を進める。本解析で得られる情報を基に、環境中のリグニン由来物質の検出に繋げる。
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| Causes of Carryover |
H30年度に予定した環境サンプルの分析に先立ち、事前に実験室内で調整したサンプルを用いた分析の追加実施が必要であることが判明した。そのため、当初H30年度に予定していた環境分析の実施をH31年度に延期したため。
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Research Products
(8 results)
