木材腐朽菌の新しいリグニン分解経路におけるキー酵素の性質解明

阐明木材腐烂真菌新木质素分解途径中关键酶的特性

• 批准号: 22K20596
• 负责人: 田丸 慶明
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20596/
• 关键词: 木材腐朽菌; 加水分解酵素; 組換えタンパク質発現; リグニン; 木質バイオマス; バイオリファイナリー

木材腐朽菌のリグニン分解メカニズムは酸化還元酵素で議論されており、加水分解酵素のリグニン分解への寄与度は明らかになっていない。これまでの報告より、木材腐朽菌に分解させた木材から得られたリグニン抽出物では、健全材のものと比較してカルボニル基の含有率が上昇することが明らかとなっている。ポリマー中のカルボニル基は加水分解が可能な化学構造の存在を示している可能性があることなどから、木材腐朽菌のリグニン分解メカニズムには酸化還元酵素だけでなく加水分解酵素も関与し得ると本研究で仮説を立てた。申請者は白色腐朽菌および褐色腐朽菌を含む担子菌のゲノム上より、加水分解酵素と推測される機能未知菌体外タンパク質遺伝子群を見出したことなどから本タンパク質群に着目し、当該組換えタンパク質の機能解析に取り組むこととした。また、見出した機能未知菌体外タンパク質と木材腐朽菌のリグニン分解メカニズムとの関連性を今後詳細に調査する可能性を考慮し、当該タンパク質の由来として、リグニン分解に関与することが知られるリグニンペルオキシダーゼ、マンガンペルオキシダーゼ、バーサタイルペルオキシダーゼを有していない木材腐朽菌であるGloeophyllum trabeumを選択した。本年度はG. trabeumのゲノム上より見出した複数個の当該機能未知菌体外タンパク質を、メタノール資化性の酵母菌を用いて異種宿主発現させ、組換えタンパク質として取得した。

Wood decay fungi の リ グ ニ ン decomposition メ カ ニ ズ ム は acidification talk also yuan enzyme で さ れ て お り hydrolysis and enzyme の リ グ ニ ン decomposition へ の send with degrees は Ming ら か に な っ て い な い. こ れ ま で の report よ り, wood decay fungi に decomposition さ せ た wood か ら have ら れ た リ グ ニ ン extract で は and improve the material の も の と compare し て カ ル ボ ニ ル base の containing rate rising が す る こ と が Ming ら か と な っ て い る. In ポ リ マ ー の カ ル ボ ニ ル base は hydrolytic decomposition が would な chemical structure exist の を shown し て い る possibility が あ る こ と な ど か ら, wood decay fungi の リ グ ニ ン decomposition メ カ ニ ズ ム に は acidification and yuan enzyme だ け で な く hydrolysis enzyme も masato and し る と this study で 仮 said を て た. Applicants は white decay fungi お よ び brown rotten fungus を containing む basidiomycete fungi の ゲ ノ ム on よ り hydrolysis and enzyme と speculation さ れ る function unknown bacteria in vitro タ ン パ ク qualitative heritage 伝 subgroup を shows し た こ と な ど か ら this タ ン パ ク mass group に mesh し, when the group in え タ ン パ ク qualitative analytical に の function group take り む こ と と し た. ま た, see し た function unknown bacteria in vitro タ ン パ ク qualitative と wood decay fungi の リ グ ニ ン decomposition メ カ ニ ズ ム と の masato even sex を future に detailed investigation す る possibility を し, when the タ ン パ ク qualitative の origin と し て, リ グ ニ ン decomposition に masato and す る こ と が know ら れ る リ グ ニ ン ペ ル オ キ シ ダ ー ゼ, マ ン ガ ン ペ ル オ キ シ ダ ー ゼ, バ ー サ タ イ ル ペ ル オ キ シ ダ ー ゼ を have し て い な い wood decay fungi で あ る Gloeophyllum trabeum を sentaku し た. This year は g. trabeum の ゲ ノ ム on よ り shows し た plural の when the machine can be unknown bacteria in vitro タ ン パ ク を, メ タ ノ ー ル endowment voltinism の yeast を with い て heterogeneous host 発 now さ せ, group in え タ ン パ ク qualitative と し て obtain し た.