【遺伝子工学/細菌学】細胞壁リグニンの構造を変える手法を開発　リグニンを分解する細菌「スフィンゴビウム」の遺伝子を網羅的に解析

1 ：もろ禿HINE! ★＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 19:33:40.70 ID:???.net

2015年1月9日ニュース「細胞壁リグニンの構造変える手法を開発」 | SciencePortal
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2015/01/20150109_03.html

東京農工大学 プレスリリース
http://www.tuat.ac.jp/disclosure/pressrelease/2014/20150107192642/
科学技術振興機構 プレスリリース
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150109/


木材などから紙や繊維を作る際、細胞壁に多いリグニンの分解、除去に大量のエネルギーや化学物質が使われている。この難問を解決する
一歩になる成果が出た。細菌の遺伝子をモデル植物のシロイヌナズナに導入し、分解されやすいようにリグニンの分子構造を変えることに、東
京農工大学の梶田真也(かじた しんや)准教授らが成功した。長岡技術科学大学、森林総合研究所、理化学研究所など国内外の複数の研究
機関との共同研究で、1月9日に英科学誌Plant Biotechnology Journalオンライン版に発表した。

リグニンは、植物特有の細胞壁に含まれる芳香族ポリマーで、植物体を堅く支えるのに欠かせないが、植物からパルプや化成品原料になるセ
ルロースなどを取り出す際には邪魔になる。高温高圧条件下でアルカリや酸を使う現在のリグニン処理方法では、膨大なエネルギーを消費す
る。遺伝子組み換えでリグニンを除去しやすくする研究がなされてきたが、リグニンが変化した植物は正常に育たなかった。このため、生育に影
響を及ぼさないリグニン改変技術が待望されている。

長岡技術科学大学の政井英司(まさい えいじ)教授らは、リグニンを分解する細菌のスフィンゴビウムのSYK-6株を単離し、分解反応に関わる遺
伝子を網羅的に解析した。このうち、研究グループはリグニンの分解過程の1段階を触媒する酵素のLigD遺伝子に着目した。この遺伝子をシロ
イヌナズナに導入した。生育に影響を及ぼすことなく、リグニン分子の分子構造が特異的に変わることを確かめた。遺伝子組み換えで形成され
たこのリグニンは分解されやすいと期待されている。

梶田真也准教授は「この研究は、正常に生育する植物で、細菌の遺伝子を使って、細胞壁に含まれるリグニンの構造を変えた点に意義があ
る。導入した遺伝子の発現効率を上げたりして、分解性の高いリグニンを植物に蓄積させて、実用的な方法にぜひ改良したい。リグニンの分解
性の向上は、植物バイオマスの有効活用だけでなく、省エネや温室効果ガスの削減にも役立つ。その可能性の突破口を開いた」と研究の意義
を語っている。


http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/150109_img3_w500.jpg
図1. リグニン分解細菌のスフィンゴビウムのSYK-6株とリグニン分解に働く酵素LigD

http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/150109_img4_w500.jpg
図2. LigD遺伝子の導入によるリグニン構造改変の原理と効果
(いずれも提供：東京農工大学)

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 19:47:42.29 ID:3lbl1NMu.net

三重大、船岡教授のリグパルが既にある

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 20:26:37.22 ID:oeXah4iL.net

>このリグニンは分解されやすいと期待されている。

やってみたらそうでもなかったから、確認してないことにしたのかな

>導入した遺伝子の発現効率を上げたりして

いまは、ほとんどのリグニンは元のままってことか

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 20:49:45.38 ID:Xb/EcBEI.net

リングニ
グリニン
ニングリ
ングリニ・・・

5 ：名無しのひみつ：2015/01/11(日) 21:46:07.38 ID:mwoaDIcgk

そして世界中の植物が軟弱に、、、

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 22:15:03.01 ID:xb1xqbKh.net

リグニンは上手く弄れればプラスチック代替原料として素晴らしいのにな

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 22:18:01.20 ID:7kGqTZCU.net

薬品使わずにそのリグニン分解細菌使えばいいだけなんじゃ…

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 22:34:47.62 ID:h8o2CtTp.net

>>7
それだと効率がお話にならないからこういう方向で研究が進んだわけ。

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 22:50:42.04 ID:3OznKnnB.net

細胞壁が壊れやすくなった結果、病気になりやすくなっちゃったりして。

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 23:09:36.49 ID:xb1xqbKh.net

う〜む

例えば、この分解されやすいリグニンを含む樹種を他の植物が育ちにくく畑地なんかにもし難い
急傾斜の岩だらけの土地（岩のひびにやっと泥が貯まっているような）にどんどん植えて
植栽後に10年したらもう伐採してパルプ原料にする、みたいな感じかなあ

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/11(日) 23:19:37.72 ID:oeXah4iL.net

>>10
このリグニンが分解されやすいなんて、どこにも書いてないけどな

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/12(月) 01:31:59.91 ID:DQ+HX6k9.net

リグニンが分解されやすかったら野外で育たないんじゃ

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/12(月) 12:28:30.67 ID:wTu/7rwJ.net

岩だらけ、というか岩盤に所々ひびが入ってる程度で植生としては木を植えるのがやっとの土地とかあるな

こういう地域をパルプ材採取専用林として木を植えては伐採し、また植えて、
根が広がって岩を砕いて、というのを総合作用で期待する

この時、パルプ材をとったり、残りのリグニンからもアルコールを作ったりできれば
その土地にもっと真面目に資金と肥料を投入しようという動きになる
根が岩を砕いて、岩を何とか移動できるようになってかつ腐った根＋細かく砕けた岩→砂→粘土と混ざって
一部が粘土鉱物になったり土壌酸になったりなどで土壌が出来てくると、
この地域が作物の耕作地としても期待できるようになってくるか？

でも時間が100年くらい掛かるなｗ

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/12(月) 13:55:48.27 ID:wG0KNXlT.net

>>13
そういう土地には、強靭なリグニンが要るな

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/12(月) 13:57:44.28 ID:wTu/7rwJ.net

>>14
なるほど
今度は土壌のリグニンが分解されると困るｗ

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/01/13(火) 19:51:28.00 ID:NQnKwrzk.net

事業分野を拡大する紙・パルプ産業
http://www.nikkan.co.jp/adv/gyoukai/2014/140818a.html
■差別化へ知恵絞る
◆次世代技術
　次世代の高機能素材と期待される木質組織由来の繊維状物質「セルロースナノファイバー（CNF）」への期待が
高まっている。鋼鉄の5分の1の軽さで5倍以上の強度があり、熱による変形がガラスの50分の1といった特性を持つ。
　日本製紙は岩国工場（山口県）で同材料の実証生産設備を設置し、運転を始めている。CNFの特性を生かし、
補強材や増粘剤、包装材料など幅広い用途展開が期待される。星光PMCは新規事業の一つとして竜ケ崎工場
（茨城県）にCNFのパイロットプラントの建設を進めており、年内には要求に対応できる量のサンプルを出荷する
体制が整う予定だ。


政府、「ナノセルロース」実用化へ関係省庁で連絡会議
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0820140812abbe.html

経産省、セルロースナノファイバーの国際標準化に着手
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx1520140120aaad.html
　６月に設立するナノセルロースフォーラムは、設立の幹事メンバーとして産業界から王子ホールディングス、
日本製紙の２社が参加。産総研で２０日に設立の説明会を開き、化学、車、電機・電子、機械、建材、商社など
幅広い業界から会員となる企業を募る方針。当日は１４０人以上が参加する見通し。

文科省、セルロース化成品の効率製造法開発へ
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0820141007aaan.html