極限環境微生物の新奇セルロース分解酵素の探索

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本研究では、従来の微生物の分離・培養法を用いることが困難である極限環境微生物から有用なセルロース分解酵素を取得することを目指し、深海環境に生育する微生物に着目して、新規セルロース分解菌とセルラーゼの探索を行ってきた。これまでに深海から新たに分離された3種類のセルロース分解細菌について、主にゲノム解析等の遺伝子解析手法により、セルロース分解関連酵素の特性や新規性を明らかにしてきた。最終年度となる本年は、セルロース分解菌のなかでも珍しい酵素組成を持つ新規性の高い深海由来セルロース分解菌を見出し、その詳細なゲノム解析を行った。その結果、本菌が20種類以上もの多数のセルラーゼを有すると推定された一方で、その他の主要な植物細胞壁構造多糖類（ヘミセルロースやペクチン）を分解する酵素が特筆して少ないことが明らかになった。また少数ながら海洋性多糖類の分解酵素を有するなど、本菌が陸上由来植物ではなく海洋性のセルロースを主な栄養源としていることを示唆しており、これまで報告されていない特徴を持つ新たなセルロース分解微生物の発見となった。さらに、既知の遺伝子をもとにした遺伝子探索では予測できない新規酵素の探索のため、遺伝子発現解析による酵素探索を検討し、セルロース分解に寄与する新たな酵素を発見した。この成果は、2021年10月にオンラインで行われたセルロース学会において発表し、ポスター賞を受賞した。