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自然界に学ぶ「バイオマス分解機構」の解明

阐明从自然界学到的“生物质分解机制”

基本信息

批准号：
21H02259
负责人：
金子哲
金额：
$ 11.23万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

自然界における初期のバイオマス分解に関わる酵素を網羅的に解析するため、解読したイナワラを溶解させる能力を持つ放線菌のゲノム遺伝子配列からヘミセルロース分解に関わると予想された酵素遺伝子を網羅的にピックアップした。また、主要なヘミセルロースであるキシランの分解に関わる酵素であるキシラナーゼについては、すでにGH10とGH11の発現酵素が得られているため、バイオマスの分解性を評価した。これらGH10、GH11酵素については、立体構造も解析されていることから、顕微鏡観察のための蛍光ラベルを入れるために活性中心に関係しない部位にシステインを導入した変異体酵素、A164C（GH10), S64C（GH11）をそれぞれデザインした。また、サトウキビを材料として一分子観察が行えるか、既存の修飾酵素を用いてテストしたところ、バックグラウンドはあるもののAlexa647修飾酵素の１分子蛍光シグナルは観測することができた。ただし、試料の厚みがあるため１分子蛍光の焦点と明視野焦点がずれてしまうことや、試料が薄い場合は細胞構造が崩れてしまっているなど試料調製の問題や、酵素の非特異的吸着をどのように抑えるかが今後解決すべき問題として考えられた。後期のバイオマス分解に関わる酵素の網羅的解析に向けては、バイオマスを炭素源として担子菌を培養し、発現される酵素を観察し、バイオマス分解に重要と考えられる酵素を明らかにした。

In the early days of the natural world, the analysis and resolution of the enzyme network were analyzed, and the ability to dissolve the enzyme network was analyzed in the early days of the natural world. The main enzyme, GH10, GH11, enzyme, enzyme. The GH10, GH11 enzyme, stereo enzyme, stereo enzyme, A164C (GH10), S64C (GH11) and S64C (GH11) were detected. In this paper, a molecule of material is used to observe the characteristics of the material, and the existing enzyme is used to modify the enzyme in the first place. The existing enzyme is used to modify the enzyme. In this way, the enzyme is modified by Alexa647. The thickness of the material, the thickness of the material, the molecular focus, the focus of the field of light, the focus of light, the focus In the later stage, the analysis of enzymatic decomposition is very important in the analysis of carbon source basidiomycetes.