ルーメン細菌由来セルロース結合モジュールの探索と応用技術開発のための基礎研究

点击翻译按钮获取中文摘要

私共はセルロースへの付着性を有するルーメン内セルロース分解菌Eubacterium cellulosolvens 5からセルロース結合性タンパク質CBPA遺伝子をクローニングし、本タンパク質がファミリー9に属するエンドグルカナーゼであることを発見した。CBPAは菌体のセルロースへの付着とセルロース分解に関与する分子であり、本研究ではCBPAおよびその相同分子であるCBPBのCarbohydrate-binding module(CBM)の探索を行い、これらのモジュールをクローニングし、大腸菌で発現することに成功した。得られたCBMはどのファミリーにも属さない新規のものであった。本年度はこの新規CBMを様々な局面で利用するための基礎的研究として、モジュールの性状解析を詳細に行った。まずCBMの各種多糖への結合を調べた。アビセルセルロース、キシラン、ペクチン、アガロース、スターチ、キチンへのCBMの結合性を調べた。その結果、CBMはアビセルセルロースに特異的に結合することが判明した。このことからCBPAおよびCBPBのCBMは結晶性の高いセルロースを認識し、結合することが示唆された。次にCBMのセルロースへの結合特性を調べた。精製CBMとセルロースの結合を生体分子間相互作用解析装置で測定したが、水溶性セルロースであるカルボキシメチルセルロースにも親和性があることが明らかとなった。以上のことから本研究で得られたCBPA,CBPBのCBMは新規のモジュールであり、結晶性セルロースおよび水溶性セルロースに結合することが明らかになった。またこのCBMはセルロースへの吸着性が高いことから、飼料添加酵素などに融合し、飼料への酵素の吸着性を高めるなどの応用技術を生み出す可能性が考えられた。