選択的リグニン分解菌が産生する新規バイオサーファクタントの構造・機能解析

选择性木质素降解菌产生的新型生物表面活性剂的结构和功能分析

• 批准号: 07J00588
• 负责人: 西村 裕志
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00588/
• 关键词: ceriporic acid; lignin; white rot fungi; amphiphatic metabolite; peroxidation; リグニン; 木材腐朽菌; バイオサーファクタシト; バイオマス; セリポリック酸

本研究では,前年度に引き続き,界面活性を有した代謝物の探索・構造解析を進めると共に,両親媒性代謝物の過酸化が実際のリグニン分解を担っている可能性に着目して研究を実施した.特にCeriporiposis subvermisporaの菌糸周辺を覆う多糖層であるsheathに着目して,その分画および分析を行った.高速液体クロマトグラフィーおよび質量分析法により,菌体外代謝物情報を網羅的に取得した.次に,それぞれの代謝物について界面活性,過酸化能を指標としたスクリーニングを行い,候補化合物の絞り込みを行った.その結果,界面活性と過酸化活性を有する代謝物や,セリポリック酸関連代謝物,新規セリポリック酸誘導体を多数見出した.得られた代謝物をLC/ESIMS,NMR分析に供し構造解析を行い,その構造をほぼ明らかにした.鍵代謝物であるセリポリック酸の絶対構造については,化学合成品と天然物をそれぞれキラルシフト試薬を用いたNMR法に供し天然型をRと決定した.また,in vitro合成を行い,上記代謝物が,本菌の菌体外酵素によって活性化(過酸化)されることを明らかにした.さらに,この新規過酸化代謝物が金属酸化を介して非フェノール性リグニンを効率良く分解することを示した.このように界面活性と過酸化活性を有する代謝物を同定し,構造・機能解析を行った.以上の結果は,セリポリック酸がセルロースの分解抑制とリグニン分解という選択的リグニン分解における重要な機能を担う新しい機構を示唆する.以上の成果は,国内学会での口頭発表4件,ポスター発表2件,国際学会での発表2件により報告した.また,本研究の一部は,2008年10月Phytochemistry誌に掲載され、Chemistry and Physics of Lipids誌に受理された.

在这项研究中，与上一年一样，我们继续对表面活性剂代谢产物进行搜索和结构分析，并进行了研究，重点是对两亲代代谢产物过氧化的可能性负责实际的木质素降解。尤其是，将重点放在护套上的CERIPORIPOSIOS，这是覆盖Subvermispora菌丝体的多糖层，进行了分馏和分析。细胞外代谢物信息是通过高性能液相色谱和质谱法全面获得的。使用表面活性剂活性和过氧化能力作为指数筛选每个代谢物，并将候选化合物缩小。结果，发现许多具有表面活性剂和过氧化活性的代谢产物，与谷酸酸相关的代谢产物以及新型的ceriporic酸衍生物。对所获得的代谢产物进行LC/ESIM和NMR分析以分析结构，并且结构几乎是明显的。关于关键代谢产物，硅脂酸的绝对结构，使用手性移位试剂对化学合成和天然产物进行NMR方法，并确定自然形式为R。此外，在体外进行了合成，并揭示了上面的代谢物通过这些细胞外的细胞外元素被激活（过氧化（过氧化）。此外，结果表明，这种新型的过氧化物代谢产物通过金属氧化有效地分解了非苯酚木质素。这样，鉴定出具有表面活性剂和过氧化活性的代谢产物，并进行了结构和功能分析。以上结果表明，谷酸在选择性木质素降解，抑制纤维素降解和木质素降解中起关键作用。上述结果在日本社会的四个口头演讲中报道，两次海报演讲以及国际社会的两次演讲。这项研究的一部分发表在2008年10月的《植物化学杂志》上，并接受了脂质的化学和物理学。

项目成果

選択的リグニン分解菌が産生する菌体外脂質関連代謝物の構造解析

选择性木质素降解菌产生的细胞外脂质相关代谢物的结构分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 西村裕志;村山京子;渡邊崇人;本田与一;渡辺隆司
• 通讯作者: 渡辺隆司