2017 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of cellulase induction and production mechanisms in a filamentous fungus.
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17K07718
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
野崎 功一 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (10313834)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | セルラーゼ誘導 / バイオマス分解 / Trichoderma reesei / β-グルコシダーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糸状菌Trichoderma reeseiのセルラーゼ誘導物質であるソホロースの合成酵素（Cel1A）の過剰発現を行い，セルラーゼ生産量に及ぼす影響を調査した。Cel1A遺伝子のコピー数を増やすことにより，過剰発現を試みた。いずれの形質転換体でも親株に比較して細胞内β-グルコシダーゼ（BGL）の活性が高くなった。形質転換体のBGL活性は培養後期まで維持され，Cel1Aの発現量を増加させることに成功した。また，Cel1A遺伝子のコピー数によってBGL活性が異なる複数の株が得られた。Cel1A発現量が比較的低い株ではセルラーゼ生産量が最大約２倍に増加し，Cel1Aの発現量が高い株ではセルラーゼ生産量が親株よりも低下した。これは，Cel1Aの過剰発現によってソホロースが合成され，セルラーゼ誘導が促進されたためと考えられるが，過剰量の発現では加水分解によりグルコースが生産されて，カタボライト抑制によりセルラーゼの生産が抑制されたためと考えられた。
一方，ソホロース合成能力が高い変異型Cel1Aを上記の方法で発現させた結果，上記と同様の結果が得られ，酵素間による差は確認できなかった。このことは，変異型Cel1Aは加水分解活性が高く，ソホロースよりも加水分解に寄与した可能性が高いためだと推定される。変異型Cel1Aを使用してソホロースを合成させるためには，変異型Cel1Aの厳密な発現量の制御が必要であると考えられた。
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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
当初の研究計画の内容を全て実施し，終了した。
本実験によって，目標としていたセルラーゼの生産量を増加させることに成功し，予定通り次年度の研究に進むことが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，同様の実験をカタボライト抑制解除株において実施するとともに，以下の新規な内容について研究を開始する。
１．ソホロース分解酵素（Cel3B）遺伝子を破壊することによって，ソホロースの蓄積量を増加させ，セルラーゼ生産量を増加させる。
２．ソホロース合成の基質であるセロビオーストランスポーターを過剰発現することによって，ソホロースの合成量を増加させ，セルラーゼ生産量を増加させる。
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