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超好熱性アーキアの新規酵素群を活用した結晶性セルロース完全糖化技術の開発

利用超嗜热古菌新酶群开发结晶纤维素完全糖化技术

基本信息

批准号：
07F07578
负责人：
石川一彦
金额：
$ 1.41万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07578/
关键词：
バイオマス糖化セルラーゼアーケア酵素エネルギー

项目摘要

本来、好熱性アーキアP.horikoshiiは深海中でセルロースを完全糖化してその糖質をエネルギー源として生育している。これは、P.horikoshiiがセルロース完全糖化酵素システムを持っていることを意味するものである。当該外国人特別研究員のゲノムデータベース調査と解析によりP.horikoshiiゲノム中には、セルロースの糖化に関わる新たな2種類の酵素(β-グルコシダーゼ遺伝子)が確かに存在していることが明らかになった。この結果は、本2種類の酵素を組み合わせればセルロースの完全糖化が可能であることを示している。にもかかわらず、これら2つの遺伝子はいまだ注目されても知財化されてもいない。我々の既に得た超耐熱性エンドグルカネースと組み合わせるには、同じアーキアが自然にもつ酵素システムを利用することが最も合理的かつ論理的である。受入研究者は当該研究員と共同で、セルロース糖化反応に関る本2種類の酵素(β-グルコシダーゼ)のクローニングおよびその機能解析を行った。モデル基質を用いた場合、既に得られている超耐熱性エンドグルカネース酵素と組み合わせることでアーケアが持つ結晶セルロース完全糖化システムを試験管内で再現することに成功した。さらに、結晶構造解析により本酵素群による完全糖化システムが分子レベルで解明きれた。

Originally, the heat resistance of P.horikoshii was reduced to the level of sugar in the deep sea. P. horikoshii is a complete glycosylation enzyme. When the foreign special researcher conducted a survey and analysis, P. horikoshii confirmed the existence of two new types of enzymes (β-glucuronidase) in the study. The results showed that the enzyme combination of these two species was possible. The two of them are in the middle of the game. We have found that heat resistance is the most logical way to use natural enzymes. The researcher was asked to analyze the function of the enzyme (β-glucuronidase) related to these two kinds of enzymes when the researcher was working together with them. In the case where the substrate is used, the heat resistance of the substrate is obtained, and the enzyme composition is successfully reproduced in the tube. In addition, crystal structure analysis of the enzyme group, complete glycosylation system, molecular structure analysis