2018 Fiscal Year Annual Research Report
褐色腐朽菌由来の全く新しいタイプのセルロース結合ドメインの機能解明とその応用
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18H02252
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
吉田 誠 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30447510)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (80345181)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 褐色腐朽菌 / セルロース結合ドメイン / 溶解性多糖モノオキシゲナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セルロース鎖は互いに固くパッキングすることで結晶性分子鎖束を形成する。これは、植物体の支持に重要であることはもちろん、産業的に重要な特性でもある。一方、セルロース表面には一部、非晶領域が存在し、親水性や表面機能などに影響するため、これもまたセルロースを利用する際の重要な因子である。このようにセルロースの結晶・非晶領域は産業利用において極めて重要な特性であるにも関わらず、その結晶・非晶領域の割合や分布状況を把握することは容易ではない。最近、研究代表者のグループは褐色腐朽菌の溶解性多糖モノオキシゲナーゼに存在する付加ドメインが結晶性セルロースのみに特異的に結合する世界初のセルロース結合ドメインであることを発見した。そこで本課題では、このドメインの性質を詳細に解明し、それをツールとしてセルロースの結晶性と非晶性領域の割合や分布をモニタリングするための全く新しい技術を開発することを目的とした。
本年度は既知の真菌類由来のCBDと新規CBDをそれぞれ異なる蛍光タンパク質に融合させた組換え体を生産させ、それを精製したのち、各種セルロース系基質をターゲットとした結合実験を実施した。その結果、新規CBDが結晶形態を厳密に認識していることが明らかとなった。一方で、三次元構造解析を実施するため、結晶の調整を試みたが、これについてはポジティブな結果を得ることができなかったが、これについては【今後の研究の推進方策】の欄に記すような形で今後は解析を進める予定である。
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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
現時点で、研究課題のターゲットである新規CBDの三次元構造解析については、結晶化条件がうまく見出されていないが、その一方で、生化学的解析については順調に進展しているため、このような判断をした。
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| Strategy for Future Research Activity |
生化学的解析については、今後も予定通り、結合実験や植物細胞壁自体を対象とした顕微鏡を用いた形態学的解析を継続していく。三次元構造解析については、結晶化条件の再検討を進めると同時に、NMRによる立体構造解析も併せて実施する予定である。
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