きのこゲノム情報を利用した易分解性バイオマスの作出

利用蘑菇基因组信息创建易于降解的生物质

• 批准号: 13J01143
• 负责人: 堀 千明
• 金额: $ 2.76万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01143/
• 关键词: 植物; 腐朽菌; ポプラ; 樹木; 細胞壁; バイオマス; 担子菌; きのこ; 木材腐朽菌

本研究では、担子菌分解機構に関わる酵素群を植物改変のための遺伝子材料として利用することで、易分解性バイオマス生産植物の作出を目指す。植物細胞壁の分解性において重要なファクターになるキシランの構造を変化させるために、木粉培地で担子菌が多く生産したキシラン分解酵素を選択した。昨年度までに組換えポプラの細胞壁解析について終了していたため、本年度では得られた組換えポプラの細胞壁形成に与える影響について二次壁形成に関わる遺伝子の転写産物量の変化を測定することにより詳細な分子メカニズムを明らかにする予定であった。そこで、3種の変異株についてマイクロアレイ解析を行った。GH10の変異株においては２倍以上増加した遺伝子群についてGO解析をしたところ、細胞壁形成関連遺伝子群に変化がみられた。そこで、細胞壁形成関連遺伝子を抽出し、詳細な遺伝子発現変化を解析した。その結果、野生株と比較してリグニン合成に関わるいくつかのLaccase遺伝子の発現量が増加しており、これらが変異体の細胞壁形成の変化に関わっている可能性が考えられた。これら研究を通し、菌類由来のキシラン分解酵素を導入したポプラでは、単純にキシランが分解されたポプラが出来上がるのではなく、そのような変化をポプラは感知し細胞壁形成を分子レベルで変化させることを明らかにした。本研究の本来の目的である易分解性ポプラの作出には成功しなかったが、細胞壁構造を遺伝子工学的手法を用いて変化させる上で重要な知見が得られたと考えている。

This study is about the enzyme group involved in the decomposition of basidiomycetes and the production of plant genetic materials. Plant cell wall decomposition is important for plant cell wall structure, plant cell wall decomposition is important for plant cell wall structure, plant cell wall decomposition is important for plant cell wall structure, plant cell wall decomposition is important for plant cell wall decomposition. Last year, we obtained the results of cell wall analysis and analysis of cell wall formation. This year, we obtained the results of cell wall formation and analysis of cell wall formation and analysis of cell wall formation. The results of cell wall formation and analysis of cell wall formation are as follows: The analysis of three kinds of heterosis plants GH10 is more than twice the size of the plant, and the cell wall forms a related genetic group. Cell wall formation related genes are extracted and analyzed in detail. In comparison with wild strains, the production of Laccase gene increased, and the possibility of allogeneic cell wall formation increased. The study of fungal origin and decomposition of enzymes in the introduction, purification and decomposition of enzymes in the production of cell wall formation and molecular transformation. The original purpose of this study is to make a study of the feasibility of cell wall structure and molecular engineering.

项目成果

菌類由来キシラン分解酵素遺伝子を導入した形質転換ポプラの解析

引入真菌来源的木聚糖降解酶基因的转化杨树的分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 堀千明、大谷美沙都、Jennifer Mourtimer,Xiang Yu;横山隆亮;西谷和彦;五十嵐圭日子;出村拓
• 通讯作者: 出村拓

担子菌が木材分解過程において生産する糖質分解関連酵素の発現について

木材分解过程中担子菌产生的碳水化合物分解相关酶的表达

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Kebukawa;C. M. O' D. Alexander;G. D. Cody;堀 千明
• 通讯作者: 堀 千明

白色および褐色腐朽菌のゲノム・ポストゲノム解析から木材の腐朽メカニズムを理解する

通过白腐真菌和褐腐真菌的基因组和后基因组分析了解木材腐烂机制

• 发表时间: 2014
• 期刊: 木材保存
• 作者: Yang Liu;Shinji Sakai;Masahito Taya;堀 千明，五十嵐 圭日子，鮫島 正浩
• 通讯作者: 堀 千明，五十嵐 圭日子，鮫島 正浩

木材腐朽菌の比較オミクス解析から針葉樹分解メカニズムにせまる

通过木材腐烂真菌的比较组学分析探讨软木的分解机制

• 发表时间: 2015
• 作者: 堀千明、石田卓也、五十嵐圭日子、鮫島正浩、Jill Gaskel;Dan Cullen
• 通讯作者: Dan Cullen

木材腐朽菌のゲノム・ポストゲノム解析から植物の分解メカニズムを理解する

通过木材腐烂真菌的基因组和后基因组分析了解植物分解机制

• 发表时间: 2015
• 作者: 軽部皓介;服部泰佑;石田憲二;小松原武美;木村憲彰;堀千明
• 通讯作者: 堀千明