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セルロース系バイオマスの酵素糖化を目指したβ-グルコシダーゼの高機能化

用于纤维素生物质酶促糖化的高性能 β-葡萄糖苷酶

基本信息

批准号：
08J07454
负责人：
塚田剛士
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、地球温暖化や化石資源枯渇等の影響を受け、再生可能な資源である植物バイオマスからエタノールや有機酸等の有用物質を生産することが望まれている。植物バイオマスの主成分であるセルロースから酵素を利用してグルコースを得るには、セルラーゼによりセルロースをセロビオースなどの可溶性糖へ変換した後、それらに対してβ-グルコシダーゼ(BGL)を作用させグルコースへ変換する必要がある。そのため植物バイオマスの酵素糖化においては、高温、酸性条件下においてセロビオースに対して高い反応特性を示すBGLが求められている。しかしながら、それらの性質を併せ持つBGLはこれまでに報告されていない。そこで本研究では、BGLの「酸性域において高い活性を保持するために必要な因子」、「セロビオースに対する親和性を高める因子」を解明する事を目的として研究を進め、最終的には温度安定性に優れる高熱菌由来BGLに点変異導入により上記した2つの性質を付与する事で、「セルロース系バイオマスの酵素糖化を目指したβ-グルコシダーゼの高機能化」を目指した。「酸性域において高い活性を保持するために必要な因子」および「セロビオースに封する親和性を高める因子」に関する立体構造学的知見を得るため、酸性域における活性保持率とセロビオースに対する親和性が異なる担子菌Phanerochaete chrysosporium由来BGL1A、BGL1Bを研究対象とし、BGL1Bの結晶構造解析を試みた。さらに両酵素の高発現生産系を確立するため、フィンランド技術研究センターにてトリコデルマ菌の組換え系構築法を取得した。

In recent years, we have been affected by global warming and the drying up of fossil resources, etc., and there are resources and plants that can be regenerated. We produce useful substances such as organic acids and organic acids. The main ingredient of plant バイオマスのであるセルロースからenzymeをutilizationしてグルコースを得るには、セルラーゼによりセルロースをセロビオースなどのsoluble sugarへ変changeした后、それらに対してβ-グルコシダーゼ(BGL)をeffectさせグルコースへ変changesするnecessaryがある.そのためPlant バイオマスのenzyme saccharification においては, にお under high temperature and acidic conditionsいてセロビオースに対して高い Reflection Characteristics を Show すBGL がQuest められている.しかしながら、それらの性を和せholdつBGLはこれまでにreport されていない.そこでThis research is based on BGL's "acidic domain high activity and maintenance of necessary factors", "セロビオースに対するaffinity を高めるfactor」をclear explanation する事をpurpose として research を advance め、Final には热The origin of high-temperature bacteria and excellent stability of BGL are as follows: 「セルロースバイオマスのEnzyme Glycolysis をしたβ-グルコシダーゼのHigh-functionality」をした. "Acidic domain, high activity, necessary factor for maintenance", "Necessary factor for acidic domain, high affinity factor", "High affinity factor", and three-dimensional structure The knowledge of the knowledge of the study, the activity retention rate of the acidic domain, the activity retention rate, the affinity of the acidic domain, the basidiomycete Phanerochaete The origin of chrysosporium is BGL1A, BGL1B's research image, and BGL1B's crystal structure analysis.さらに両Enzyme's current production line has established するため and フィンランド technology Research on the method of constructing the system of センターにてトリコデルママ bacterium and obtain it.