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

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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。