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セルロース系バイオマス分解酵素の製造方法 UPDATE コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P160013142
整理番号 N16007
掲載日 2016年7月27日
出願番号 特願2016-094291
公開番号 特開2017-201902
出願日 平成28年5月10日(2016.5.10)
公開日 平成29年11月16日(2017.11.16)
発明者
  • 野▲崎▼ 功一
  • 天野 良彦
  • 水野 正浩
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 セルロース系バイオマス分解酵素の製造方法 UPDATE コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】セルロース存在下において培養し、セルラーゼおよびヘミセラーゼを高発現するため形質転換された糸状菌を提供する。また前記糸状菌を形質転換するための組換えベクターを提供する。また前記組換えベクターを構築する遺伝子構築物を提供する。
【解決手段】ヘミセルラーゼ遺伝子と発現可能に連結した、トリコデルマ・リーゼイのCel3Bプロモーターを含む、遺伝子構築物を提供する。
【効果】本発明によれば、セルラーゼ生産菌において、セルロース存在下でセルラーゼ以外のタンパク質、例えばヘミセルラーゼを生産させることが可能になる。またその際、同時にセルラーゼの生産量を増加させることができる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


木材や稲藁等に代表されるセルロース系バイオマスは、地球上で最も多量に生産される再生可能資源であり、トウモロコシ等の食料資源と競合しないため、これを原料としたバイオエタノールの製造等、新たな産業創出に有望視されている(非特許文献1)。



セルロース系バイオマスを処理する方法として、塩酸や硫酸などの強酸を用いた酸糖化法がある(非特許文献2)。しかし、この方法は、単糖の過分解のために低収率である、酸使用による環境負荷が大きい、また処理に使用した酸の回収あるいは中和にコストがかる等の問題があった。



これに対して、セルロース系バイオマスを酵素により加水分解する方法は、糖の収率が高いこと、温和な条件により実施できるので、設備費を抑制し得ること等の利点があり、従来の酸糖化法の代替として実用化が進められている(特許文献1)。この方法においては、一般的に各種微生物が生産するセルラーゼが使用されている。



セルロースを分解に関与するセルラーゼは、大きくセロビオハイドラーゼ、エンドグルカナーゼ、β-グルコシダーゼの3種に大別できる。このうちセロビオハイドラーゼは、セルロースの結晶領域の分解し、エンドグルカナーゼは、セルロースの分子量低下に寄与する。また、β-グルコシダーゼは、セルロースの分解生成物であるセロビオースを分解し、グルコースの生成を触媒する。



セルラーゼ生産菌としては、トリコデルマ(Trichoderma)属に属する菌株、例えば、トリコデルマ・リーゼイ(Trichoderma reesei)や、トリコデルマ・ビリデ(Trichoderma viride)が挙げられ、これらはセルロース系バイオマスの酵素分解に多く使用されている(特許文献2、非特許文献3)。トリコデルマ属は、糸状菌の1種で、菌体外に大量のセロビオハイドラーゼおよびエンドグルカナーゼを生産することで知られている。

産業上の利用分野


本発明は、セルロース系バイオマス分解酵素の製造方法に関する。具体的には、セルロース系バイオマスの分解酵素であるセルラーゼおよびヘミセルラーゼを宿主菌体において高発現させるための遺伝子構築物に関し、前記遺伝子構築物を宿主となる糸状菌に導入した形質転換体に関し、さらに前記形質転換体を培養してセルラーゼおよびヘミセルラーゼを効率的に製造する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ヘミセルラーゼ遺伝子と発現可能に連結した、トリコデルマ・リーゼイのCel3Bプロモーターを含む、遺伝子構築物。

【請求項2】
前記ヘミセルラーゼが、トリコデルマ・リーゼイ由来のキシラン加水分解酵素キシラナーゼ(Xyn1)遺伝子であることを特徴とする、請求項1記載の遺伝子構築物。

【請求項3】
請求項1または2に記載の遺伝子構築物が人工的に組み込まれた組換えベクター。

【請求項4】
請求項3記載の組換えベクターが導入されたトリコデルマ属に属する微生物。

【請求項5】
前記トリコデルマ属に属する微生物が、トリコデルマ・リーゼイである、請求項4記載の微生物。

【請求項6】
セルラーゼおよびヘミセルラーゼの製造方法であって、請求項4または5に記載の微生物をセルロース存在下で培養する工程を含む製造方法。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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