シロアリセルラーゼマスプロダクションのための分子生物学的研究

白蚁纤维素酶大规模生产的分子生物学研究

• 批准号: 06660211
• 负责人: 東 順一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06660211/
• 关键词: シロアリ; イエシロアリ; ヤマトシロアリ; セルラーゼ; シロアリセルラーゼ

我国で食害の大きいヤマトシロアリとイエシロアリの消化管系におけるセルラーゼ系酵素の分布を分析した結果、共生している原生動物が生息していない中腸に顕著なセルラーゼ活性が存在することが明らかになった。また、セルラーゼのうち、エンドグルカナーゼ(CMCase)とβ-グルコシダーゼ活性が高く、後者の活性はイエシロアリの方がヤマトシロアリより5倍活性が高かった。これまで機能が不明であった両シロアリの中腸において、唾液腺から分泌されるCMCaseと中腸で生産されるβ-グルコシダーゼとが共同的に作用し、セルロースよりグルコースを生産していることが、重合度17の低分子セルロースを基質として用いることにより明らかとなった。また、イエシロアリにおいては、セルロースの分解に関してはセルロースの結晶化度の依存性は低いが、天然の木材に存在するセルロースの結晶化度(約40-70%)において栄養源として特に有用であることが明らかとなった。次に、唾液腺CMCaseと中腸β-グルコシダーゼをゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー及びクロマトフォーカシングにより単離・精製しその性質を分析した。その結果、中腸のβ-グルコシダーゼの分子量は約10kDa、等電点は5.0、至適温度は37℃であり、一方、唾液腺CMCaseのそれらは約3kDa、8.5、40℃であった。両者の分子量と等電点が大きく異なるところから、両者の大量調製にはゲル濾過とイオン交換クロマトグラフィーが有用であることが示唆された。また、両酵素のアミノ酸分析及び部分配列の決定を行うとともに、トリプシン処理を行いフラグメントを解析した結果、他のセルラーゼと同様にセルロース結合ドメインと加水分解活性ドメインを持つことが明らかとなった。最後に、これらの結果から、シロアリセルラーゼ遺伝子のクローニングを試みその基礎的データが得られた。

The distribution of enzymes in the digestive system of Chinese food pests is analyzed. The results show that protozoa live in the middle of the intestine and the activity of protozoa exists. The activity of the beta-linked enzyme is higher than that of the beta-linked enzyme. The activity of the beta-linked enzyme is higher than that of the beta-linked enzyme. The activity of the beta-linked enzyme is higher than that of the beta-linked enzyme. The function of CMCase is unknown. The CMCase secreted by salivary glands is produced by β-glucuronidase. The CMCase produced by salivary glands is common. The CMCase produced by low molecular weight glucuronidase with a coincidence of 17 is common. The dependence of crystallization degree on the decomposition of wood is low, and the crystallization degree of natural wood is about 40-70%. Analysis of the properties of CMCase and Midgut β-glucuronidase As a result, the molecular weight of β-glucuronidase in the middle intestine is about 10kDa, the isoelectric point is 5.0, the optimum temperature is 37℃, and the CMCase of salivary gland is about 3kDa, 8.5, and 40℃. The molecular weight of the substance is different from that of the substance. The determination of enzyme activity and partial alignment is based on the analysis of enzyme activity and partial alignment. Finally, the results of this study are as follows:

项目成果

Tsuyoshi Yoshimura: "Cellulose metabolism of the symbiotic protozoa in termite,Coptptermes formosanus Shiraki V.Effect of crystallinity of cellulose" Mokuzai Gakkaishi. 48. 206-210 (1995)

Tsuyoshi Yoshimura：“白蚁共生原生动物的纤维素代谢，Coptptermes formosanus Shiraki V.纤维素结晶度的影响”Mokuzai Gakkaishi。

Tsuyoshi Yoshimura: "Changes of wood-attacking activity of the lower termite,Coptptermes formosanus Shiraki in defaunation refaunation process of the intestinal protozoa" Material und Organismen. 28. 153-164 (1994)

Tsuyoshi Yoshimura：“肠道原生动物的动物区系丧失和动物区系恢复过程中低等白蚁 Coptptermes formosanus Shiraki 的木材攻击活性的变化”材料与生物体。