研究成果

セルラーゼとリグニンの相互作用をはじめて分子レベルで包括的に解明 -バイオマス変換や酵素科学に貢献-


2019年02月14日


     徳永有希 農学研究科博士課程学生、渡辺隆司 生存圏研究所教授の研究グループは、永田崇 エネルギー理工学研究所准教授、片平正人 同教授らのと共同で、植物バイオマス由来のリグニンとセルラーゼの結合を分子レベルで包括的に解析することに、はじめて成功しました。

     木材や草本などの非可食バイオマスを酵素糖化・発酵によりバイオ燃料や有用化学品原料に変換する際には、セルロースの分解酵素であるセルラーゼの投入量をいかに減らすかが、プロセス実現のボトルネックとなっていました。分解物に共存するリグニンは、セルラーゼに吸着して、酵素活性を強く阻害しますが、これまで、リグニンとセルラーゼの相互作用の分子レベルでの知見は限られていました。

     本研究成果は、セルラーゼの構成要素である糖質結合モジュール (CBM)とリグニンの結合に関与するアミノ酸を包括的にNMR(核磁気共鳴)で解析したはじめての研究であり、リグニンにより阻害を受けにくい酵素の開発、バイオマス前処理法の開発につながる成果です。

     本研究成果は、2019年2月13日に、国際学術誌「Scientific Reports」のオンライン版に掲載されました。

    図:研究の概要図

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    【DOI】https://doi.org/10.1038/s41598-018-38410-9

    【KURENAIアクセスURL】http://hdl.handle.net/2433/236471

    Yuki Tokunaga, Takashi Nagata, Takashi Suetomi, Satoshi Oshiro, Keiko Kondo, Masato Katahira & Takashi Watanabe (2019). NMR Analysis on Molecular Interaction of Lignin with Amino Acid Residues of Carbohydrate-Binding Module from Trichoderma reesei Cel7A. Scientific Reports, 9:1977.


    セルラーゼとリグニンの相互作用をはじめて分子レベルで包括的に解明 -バイオマス変換や酵素科学に貢献-
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