効率的なバイオマス利用に向けた森林食害細菌由来のバイオマス分解酵素の探索

寻找源自森林破坏细菌的生物质降解酶，以实现生物质的高效利用

• 批准号: 19J20827
• 负责人: 大橋 慧介
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20827/
• 关键词: 植物バイオマス分解; 放線菌; マンナン; バイオマス分解; 転写制御; マンノビオース; バイオマス利用; 糖質分解酵素

効率的な資源作物の分解技術の開発を目指し、生化学的手法およびプロテオーム解析を用いた、植物バイオマス分解性放線菌の有する多糖分解能力の向上に取り組んだ。１９種のセルロース分解性放線菌は、複数の植物細胞壁構成多糖を単一炭素源として生育することが確認された。加えて、培養上清に含まれる分泌タンパク質について、放線菌種間および単一炭素源の違いによる特異的な非活性および糖質分解酵素の分泌を確認した。 この培地中の多糖特異的な分泌酵素に注目し、セルロース分解性放線菌における糖質分解酵素の発現調節機構の解明に取り組んだ。具体的には、主要な植物バイオマスであるマンナンへの応答性を調べた。試供菌は、主要なセルロース分解酵素の転写調節タンパク質が既に特定されている、Streptomyces sp. SirexAA-E株を用いた。その結果、両多糖において特異的なマンナン分解酵素の分泌の誘導を確認した。これらの遺伝子の転写調節を制御すると予想される複数の制御因子について、大腸菌発現タンパク質およびゲルシフトアッセイを用いた機能解析を行った。その結果、新規LacI様転写調節タンパク質が、培地中のマンナン分解物の有無に応じたDNAへの結合/ 解離を介して、複数のマンナン分解酵素遺伝子の転写制御を担うことを明らかにした。加えて、マンナン分解物が、既知のセルロース応答性転写調節タンパク質のDNA結合を阻害することを確認した。これらの結果から、Streptomyces sp. SirexAA-E株は、２つの転写調節タンパク質を利用して、効率的なマンナン分解を実現していることが示唆された。

Working rate な resources crops の decomposition technique の open 発 を refers し, biochemical technique お よ び プ ロ テ オ ー ム parsing を with い た, plant バ イ オ マ ス decomposability actinomycetes の have す る polysaccharide degradation ability の に take up り group ん だ. 19 の セ ル ロ ー ス decomposability actinomycetes は, plural の plant cell wall polysaccharide composition を 単 a carbon source と し て fertility す る こ と が confirm さ れ た. Add え て, culture supernatant に containing ま れ る secretion タ ン パ ク qualitative に つ い て, actinomycetes interspecific お よ び 単 a carbon source の violations い に よ る specific な inactive お よ び の saccharide decomposing enzyme secretion を confirm し た. こ の petty の polysaccharide in specific enzyme に attention し な secretion, セ ル ロ ー ス decomposability actinomycetes に お け る saccharide decomposing enzyme の 発 now adjusting mechanism の interpret に group take り ん だ. Specific に は, main な plant バ イ オ マ ス で あ る マ ン ナ ン へ の 応 a sexual を adjustable べ た. Test for bacteria は, main な セ ル ロ ー ス decomposition enzyme の planning write adjust タ ン パ ク qualitative が に both specific さ れ て い る, Streptomyces sp. SirexAA - E strains を with い た. The そ <s:1> results and the <s:1> specific な and <s:1> ナ <s:1> lactide secretion <s:1> of the two polysaccharides にお て て induced を confirmed た た. こ れ ら の posthumous son 伝 の planning write adjust を suppression す る と to think さ れ る plural の suppression factor に つ い て, coliform 発 now タ ン パ ク qualitative お よ び ゲ ル シ フ ト ア ッ セ イ を with い た line function analytical を っ た. そ の results, new rules LacI others planning to write adjust タ ン パ ク qualitative が, cultivated land in の マ ン ナ ン decomposition の presence of に 応 じ た DNA へ の を interface combination/dissociation し て, plural の マ ン ナ ン decomposition enzyme heritage 伝 son の planning write suppression を bear う こ と を Ming ら か に し た. Add え て, マ ン ナ ン decomposition が, both known の セ ル ロ ー ス 応 planning to write a sex adjust タ ン パ ク qualitative の dna-binding を resistance against す る こ と を confirm し た. こ れ ら の results か ら, Streptomyces sp. SirexAA - E は strains, 2 つ の planning write adjust タ ン パ ク を using し て, sharper rate な マ ン ナ ン decomposition を be presently し て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

セルロース分解性昆虫共生ストレプトミセス属放線菌における、マンノース/マンノビオース応答性の解明

阐明纤维素分解昆虫共生链霉菌中甘露糖/甘露二糖的反应性。

• 发表时间: 2021
• 作者: 大橋 慧介;幡谷 省悟;中田 朱音;松本 一樹;加藤 夏海;キャメロン カリー;ブライアン フォックス;高須賀 太一
• 通讯作者: 高須賀 太一

植物バイオマス分解性放線菌における、 キシラン資化関連遺伝子の転写 調節因子の探索および機能解析

植物生物质降解放线菌木聚糖利用相关基因转录调控因子的搜索及功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Ohashi Keisuke;Hataya Shogo;Nakata Akane;Matsumoto Kazuki;Kato Natsumi;Sato Wakana;Carlos-Shanley Camila;Beebe Emily T.;Currie Cameron R.;Fox Brian G.;Takasuka Taichi E.;大橋 慧介
• 通讯作者: 大橋 慧介

Regulation mechanism of xylan degradation and utilization in cellulolytic Streptomyces spp.

纤维素分解链霉菌中木聚糖降解和利用的调控机制。

• 发表时间: 2019
• 作者: Ohashi Keisuke;Hataya Shogo;Nakata Akane;Matsumoto Kazuki;Kato Natsumi;Sato Wakana;Carlos-Shanley Camila;Beebe Emily T.;Currie Cameron R.;Fox Brian G.;Takasuka Taichi E.;大橋 慧介;大橋慧介;大橋 慧介
• 通讯作者: 大橋 慧介