白色腐朽菌によるリグニン分解機構の解明 -電子スピン共鳴法による研究-

白腐真菌分解木质素的机理的阐明 - 利用电子自旋共振法的研究 -

• 批准号: 04J00404
• 负责人: 大橋 康典
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J00404/
• 关键词: 白色腐朽菌; Ceriporiopsis subvermispora; リグニン; ペルオキシルラジカル; アルコキシルラジカル; カーボンセンターラジカル; ペルオキシラジカル

C.subvermisporaによる選択的リグニン分解には有機ヒドロペルオキシドを介するラジカル反応が関与しているが、その過程で生成するペルオキシルラジカル(PR)、アルコキシルラジカル(AR)、カーボンセンターラジカル(CR)の何れが分解に関与しているのかは明らかでない。昨年度までの研究により、CR、ARはLMC分解能を有する一方、PRはLMCを分解できないことが明らかになった。そこで、各種ラジカルとLMCとの反応に関するさらなる知見を得るために、少量の溶液で高速フローESR測定をおこなうことのできるdielectric mixing resonator (Bruker, ER4117D-MVT)を用いて、ラジカルとの反応直後に生成するLMC由来ラジカルを直接測定することを試みた。本実験では、LMCがどのようなラジカル種によって分解されうるのか、また、ラジカル種によるLMC攻撃部位が何処なのかを直接かつ同時に明らかにすることができる。本実験では、以下に示す反応でラジカルを発生させ、それぞれのLMCとの反応性を調べた。また、LMCとしては水溶性に優れ、安価で大量使用の出来るベラトリルアルコール(VA)を用いた。Ti^<3+>+HO-OH→Ti^<4+>+HO^・+OH^-Ti^<3+>+t-BuO-OH→Ti^<4+>+t+BuO^・+OH^-Ce^<4+>+HOO-H→Ce^<3+>+HOO^・+H^+Ce^<4+>+t-BuOO-H→Ce^<3+>+t-BuOO^・+H^+HO^・とVAとの反応で生成したラジカルのESRスペクトルは、Ce^<4+>による一電子引き抜きで生成したVA、^<・+>のものとは明らかに異なっていた。このラジカルは、VAのパラ位にHO^・が付加して生成したラジカルであると推測される。一方、t-BuOO^・およびHOO^・とVAとの反応は観察されなかった。t-BuO^・はVAと反応していることが推測されたが、生成するVA由来ラジカルを直接測定することはできなかった。本実験の結果は、ARはLMCと反応するがPRは反応しないという昨年までに得られた実験結果と矛盾しない。今後はVAよりも複雑なLMCを用いて同様の実験をおこない、ラジカル反応によるLMC分解の機構をESR測定によって明らかにしていきたいと考えている。

Of c.s. ubvermispora に よ る sentaku リ グ ニ ン decomposition に は organic ヒ ド ロ ペ ル オ キ シ ド を interface す る ラ ジ カ ル anti 応 が masato and し て い る が, そ で の process generated す る ペ ル オ キ シ ル ラ ジ カ ル (PR), ア ル コ キ シ ル ラ ジ カ ル (AR), カ ー ボ ン セ ン タ ー ラ ジ カ ル (CR) what の れ が decomposition The に is related to the て て る る ら ら でな でな でな. Yesterday's annual ま で の research に よ り, CR, AR は LMC decomposition can have す を る side, PR は LMC を decomposition で き な い こ と が Ming ら か に な っ た. そ こ で, various ラ ジ カ ル と LMC と の anti 応 に masato す る さ ら な る knowledge を have る た め に, a small amount of の solution で high-speed フ ロ ー ESR measurement を お こ な う こ と の で き る dielectric mixing resonator (Bruker, ER4117D - MVT) を い て, ラ ジ カ ル と の anti 応 straight after に generated す る LMC origin ラ ジ カ ル を directly す る こ と を try み た. This be 験 で は, LMC が ど の よ う な ラ ジ カ ル kind に よ っ て decomposition さ れ う る の か, ま た, ラ ジ カ ル kind に よ る LMC shock attack what parts が 処 な の か を directly か つ also に Ming ら か に す る こ と が で き る. This be 験 で は, the following に す anti 応 で ラ ジ カ ル を 発 raw さ せ, そ れ ぞ れ の LMC と の anti 応 sex を adjustable べ た. ま た, LMC と し て は water-soluble に れ, Ann 価 で extensive use of の out る ベ ラ ト リ ル ア ル コ ー ル (VA) を い た. Ti ^ > < 3 + + HO - OH - Ti ^ 4 + < > + HO + OH ^ - ^, Ti ^ > < 3 + + t - BuO - OH - Ti ^ 4 + < > + t + BuO + OH ^ - ^, Ce ^ 4 + > < + HOO - H - Ce ^ > < 3 + + HOO, ^ +, H + Ce ^ ^ < > 4 + + t - BuOO - H - Ce ^ < 3 + + t - > BuOO ^ ^, + H + HO ^ · と VA と の anti 応 で generated し た ラ ジ カ ル の ESR ス ペ ク ト ル は, Ce ^ 4 + > < に よ る an electronic led き sorting き で generated し た VA, ^ < + >, の も の と は Ming ら か に different な っ て い た. The <s:1> ラジカ ラジカ パラ される, and the VA パラ are combined with the にHO^ · が bits and the <s:1> て are added to generate the <s:1> たラジカ and であると であると to infer the される. One party, t-BuOO^ · およびHOO^ · とVAと 応 anti-応 観 cha されな されな った. T - BuO ^ · は VA と anti 応 し て い る こ と が speculation さ れ た が, generate す る VA origin ラ ジ カ ル を directly す る こ と は で き な か っ た. This be 験 の results は, AR は LMC と anti 応 す る が PR は anti 応 し な い と い ま う yesterday years で に must ら れ た be 験 results と contradiction し な い. After the next は VA よ り も 雑 な LMC を with い て with others の be 験 を お こ な い, ラ ジ カ ル anti 応 に よ る LMC decomposition の institutions を ESR measurement に よ っ て Ming ら か に し て い き た い と exam え て い る.

项目成果

Control of the Fenton reaction by ceriporic acid B, an extracellular metabolite of Ceriporiopsis subvermispora : possible roles in selective white rot

Ceriporic Acid B（Ceriporiopsis subvermispora 的细胞外代谢物）对 Fenton 反应的控制：在选择性白腐病中的可能作用

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of the 6th International Wood Science Symposium
• 作者: Hirose;N.;Kihara;K;Tsubomi;H.;Mima;T.;Ueki;Y.;Fukuyama;H.;Osaka N.;小黒 昌文;Masafumi OGURO;士反 伸和;士反 伸和他;士反 伸和他;士反 伸和;士反 伸和 他;士反 伸和;士反 伸和;Yasunori Ohashi;Takashi Watanabe;Noor Rahmawati;Noor Rahmawati;Yasunori Ohashi
• 通讯作者: Yasunori Ohashi

Redox silencing of the Fenton reaction system by an alkylitaconic acid, ceriporic acid B produced by a selective lignin-degrading fungus, Ceriporiopsis subvermispora.

由选择性木质素降解真菌 Ceriporiopsis subvermispora 产生的烷基衣康酸、Ceriporic Acid B 对 Fenton 反应系统的氧化还原沉默。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Organic ＆ Biomolecular Chemistry 5(5)
• 作者: Hirose;N.;Kihara;K;Tsubomi;H.;Mima;T.;Ueki;Y.;Fukuyama;H.;Osaka N.;小黒 昌文;Masafumi OGURO;士反 伸和;士反 伸和他;士反 伸和他;士反 伸和;士反 伸和 他;士反 伸和;士反 伸和;Yasunori Ohashi
• 通讯作者: Yasunori Ohashi

"Control of the generation of active oxygen species for selective lignin biodegrad ation by Ceriporiopsis subvermispora" in "Biotechnology of Li gnocellulose Degradation and biomass Utilization", pp.697-704(ed. by Y.Ohmiya et al.)

“控制活性氧物种的产生，以通过 Ceriporiopsis subvermispora 进行选择性木质素生物降解”，《Li gnocelium Degradation andbiomass Utilization 的生物技术》，第 697-704 页（由 Y.Ohmiya 等编辑）

• 发表时间: 2004
• 作者: Takashi Watanabe;(ed.by Yuji Imamura et al.);T.Watanabe
• 通讯作者: T.Watanabe

Free radical-mediated lignin biodegradation by selective white rot fungi and its potential use in wood biomass conversion

选择性白腐真菌自由基介导的木质素生物降解及其在木材生物质转化中的潜在用途

• 发表时间: 2006
• 期刊: Research Progress in Pulping and Papermaking
• 作者: Maehara;N;Noritoshi Maehara;Noritoshi Maehara;Takahito WATANABE;渡邊 崇人;Yuko KAWASAKI;Saeko TSUDA;Takashi WATANABE
• 通讯作者: Takashi WATANABE

Functional studies of lipid-related extracellular metabolites produced by a selective white rot fungus, Ceriporiopsis subvermispora

选择性白腐真菌 Ceriporiopsis subvermispora 产生的脂质相关细胞外代谢物的功能研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: IAWPS2005, International Symposium on Wood Science and Technologies Vol.I
• 作者: Hirose;N.;Kihara;K;Tsubomi;H.;Mima;T.;Ueki;Y.;Fukuyama;H.;Osaka N.;小黒 昌文;Masafumi OGURO;士反 伸和;士反 伸和他;士反 伸和他;士反 伸和;士反 伸和 他;士反 伸和;士反 伸和;Yasunori Ohashi;Takashi Watanabe;Noor Rahmawati;Noor Rahmawati;Yasunori Ohashi;Yasunori Ohashi;Takashi Watanabe
• 通讯作者: Takashi Watanabe